CN112703413A - 磁共振成像系统的线圈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明可以改进磁共振成像(MRI)的图像质量。本发明涉及一种用于磁共振成像的线圈装置(200)。它包括：基底结构，其具有可变形状；RF线圈，其被布置在所述基底结构上或中；致动器单元，其至少部分地沿着所述基底结构延伸，使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形；位置检测单元，其适于检测待检查对象的至少部分相对于所述RF线圈的当前位置；以及控制单元，其被耦合到所述位置检测单元和所述致动器单元，其中，所述控制单元适于通过响应于检测到的所述当前位置相对于先前位置的变化而驱动所述致动器单元来调整所述基底结构的形状以维持所述基底结构(210)和/或所述RF线圈(220)的外表面与所述对象的所述至少部分的接触。本发明还涉及一种(MRI)系统、一种用于相对于待检查对象定位磁共振成像系统的RF线圈的方法以及一种非暂时性计算机可读介质。
Description
技术领域
本发明总体上涉及磁共振成像，具体地涉及一种磁共振成像线圈装置、一种磁共振成像系统、一种用于定位磁共振成像系统的RF线圈的方法、以及一种非暂时性计算机可读介质。
背景技术
在磁共振成像(MRI)中，射频(RF)线圈可用作接收器、发射器或组合式收发器。
通常，RF线圈可以用作天线，以激发核自旋并检测来自它们的信号。广泛用于MRI的具体是：可以放置于待检查对象的表面上或周围的表面线圈；以及可以放置成围绕对象的全身或特定区域(例如头部或其他四肢)的体积线圈。举例来说，这样的RF线圈可以被提供为鸟笼线圈、横向电磁(TEM)共振器线圈等。
对于MRI质量，可以认为，例如，RF线圈与待检查对象的距离可以是RF线圈灵敏度的影响因素。因此，这也可以是可能影响MRI质量的RF线圈的信噪比(SNR)的一个因素。
然而，在图像采集期间，特别是线圈到对象的距离可能受到若干因素的影响，例如对象的移动、对象的吸气或呼气等。
US2015/0293188A1描述了一种定位用于记录关于磁共振设备的磁共振数据的至少一个局部线圈的方法，其中，至少一个表面数据记录被测量，该表面数据记录描述了待记录患者的表面，该患者已经被定位在所述磁共振设备的患者卧榻上以进行记录，从所述表面数据记录中提取患者的表面特征，并且至少一个局部线圈中至少一个的至少一个位置和/或形状根据所述表面特征进行如此选择，使得在患者的表面与局部线圈的表面之间存在预定距离。
发明内容
因此，可能需要改进磁共振成像，特别是关于改进射频(RF)线圈的信噪比(SNR)。
本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了进一步的实施例。
根据一方面，提供了一种磁共振成像(MRI)线圈装置，其包括：基底结构，其具有可变形状；以及至少一个RF线圈，其被布置在所述基底结构上或至少部分地在所述基底结构中。所述MRI线圈装置还包括：致动器单元，其沿着所述基底结构延伸，使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形，以例如形成用于待检查对象的接纳空间；以及位置检测单元，其适于或被配置为检测所述对象的至少部分(特别是相对于所述RF线圈和/或MRI系统)的当前位置。所述MRI线圈装置还包括耦合到所述位置检测单元和所述致动器单元的控制单元，其中，所述控制单元适于或被配置为通过响应于检测到的所述对象的所述至少部分的所述当前位置相对于先前位置的变化而驱动所述致动器单元来调整所述基底结构的形状以维持所述基底结构和/或所述RF线圈的外表面与所述对象的所述至少部分的接触。换言之，特别是在成像期间，所述基底结构和所述RF线圈中的一个或两者可以与所述对象或其表面(优选直接)接触。为了即使在所述对象正在移动时也维持这种接触，所述基底结构的形状被相应地调整。
MRI线圈装置可以被提供为任何类型的局部RF线圈装置，例如表面RF线圈、体积RF线圈等，特别是被提供为鸟笼RF线圈、横向电磁(TEM)RF线圈等。
所述基底结构的可变形状可以例如通过使用柔性材料来提供，该柔性材料允许变形，例如弯曲、尺寸增大、尺寸减小等。这可以允许在平坦形状和不同曲率之间改变所述基底结构的几何形状，特别是外部形状，反之亦然。布置在基底结构中或上的实际RF线圈可以是刚性的或柔性的，并且可以被提供为阵列。所述致动器单元可以被提供使得可机械地或流体地操作。它还可以是MR兼容的，并且例如能由光学信号等控制。举例来说，所述致动器单元可以被提供为压力源，例如压缩机等，并且可以与MRI线圈装置整体形成或与MRI线圈装置分开形成。所述位置检测单元可以是适于或被布置为检测所述对象或其身体部分的绝对位置、相对位置和/或移动的合适传感器。所述控制单元可以是任何电子设备，包括处理器、存储设备和/或存储器单元、通信接口等。
驱动所述致动器单元可以改变所述基底结构的形状，其中，例如，所述基底结构和/或RF线圈可以相对于先前位置和/或对象或患者移位。这可以允许对检测到的当前位置相对于先前位置的变化提供至少部分补偿。另外，所述基底结构可以最佳地适应对象(如身体或身体的部分)的形状。因此，MRI线圈装置可以被定位成与身体接近和/或与身体在限定距离和/或与身体接触，因而可以实现更好的SNR以及更好的图像质量。此外，可以方便将MRI线圈装置定位在精确位置处。因此，可以省去通常由临床医生提供的耗时的固定和装配，并且可以优化总体工作流程。而且，可以减小在定位MRI线圈装置期间对患者的压力。
在一个实施例中，所述致动器单元可以被布置在所述线圈的背朝所述对象的一侧上。
因此，所述致动器单元可以将所述线圈推向所述对象。这还可以改进RF线圈在相对于对象(例如患者的表面)的限定的最小距离内的定位。
根据一个实施例，所述致动器单元可以包括耦合到所述控制单元并且适于由所述控制单元控制的一个或多个管道。
所述一个或多个管道可以例如被配置用于传递流体介质，例如液体或气体介质，或者驱动机械元件，该机械元件又可以由致动器单元驱动。举例来说，所述管道可以是流体密封的并且被配置为由所述致动器单元通过空气(特别是气动地)驱动。
在一个实施例中，至少两个管道可以通向所述基底结构的间隔开的区段，并且可以是能选择性控制的。
因此，所述基底结构可以被形成为不同的形状和曲率。
根据一个实施例，在所述管道中，可以导入股状(strand-shaped)元件，所述股状元件可以与所述基底结构接合。
所述股状元件可以被提供为线缆，例如博登(Bowden)线缆等。优选地，股状元件可以是非磁性的，例如由塑料制成，以便与MR兼容。股状元件的背离致动器单元的端部可以被接合到基底结构。为此，可变形的基底结构可以具有紧固结构，例如铰链带等，其允许与可变形的基底结构的相应部分的接合以停靠在接近对象身体的期望位置或者允许整体结构在接近对象处的停靠/形成。
在一个实施例中，所述至少一个管道可以一端连接到压力源而另一端流体地通向具有可变形状的衬垫。
因此，所述致动器单元可以被提供为压力源或可以包括压力源。一个或多个衬垫还可以被称为一个或多个内部衬垫，并且可以是MRI线圈装置的(尤其是一体)部分。压力源(其还可以被称为致动器单元)可以被配置为提供相对于环境压力的正压或负压。
根据一个实施例，至少一个衬垫可以适于或被配置为提供反馈信号，该反馈信号指示施加到所述至少一个衬垫的外部压力。可以响应于该反馈信号来驱动致动器单元。
在一个实施例中，至少一个衬垫可以被布置在所述基底结构和/或所述RF线圈背离患者接触侧的一侧上。
所述衬垫可以被定位成推动到RF线圈和/或基底结构上，以便引起所述基底结构和/或RF线圈相对于对象和/或MRI系统的移位。所述衬垫可以被布置为填充MRI线圈装置和MRI系统的膛的内侧之间的空间。一个或多个衬垫可以是一次性的，并且可以可释放地固定到MRI线圈装置上。
根据一个实施例，所述位置检测单元可以以允许检测所述对象的器官移位并且相应地控制所述致动器单元的采样率进行操作。
这可以提供基底结构的形状的相对快速的变形或变化。最大程度地，其可以允许补偿对象的呼吸、心脏移动等。另外，可以检测和/或补偿对象或对象的部分(例如其手臂或腿)的整体运动。
根据一个实施例，所述位置检测单元可以包括适于或被配置为提供关于所述对象的表面与所述线圈之间的距离的信息的一个或多个距离传感器。
所述距离传感器可以被分布(具体地，均匀地分布)以便允许对甚至很小的移动或移位进行检测。
附加地或备选地，所述位置检测单元可以可通过空气来操作并且被配置为检测指示与对象接触的外部施加的压力。
在一个实施例中，所述控制单元可以被进一步耦合到适于提供关于所述基底结构的当前变形的信息的变形确定单元。
举例来说，所述确定单元可以被布置在所述基底结构上或至少部分地布置在所述基底结构中。在一个示例中，所述确定单元可以包括被提供在一根或多根光纤上的应变传感器，所述光纤具有被配置为提供与其自身动态形状(其对应于基底结构和/或RF线圈的形状等或与之相关)相关的实时反馈的布拉格光栅。以这种方式，可操纵细长仪器的形状和/或位置可以使用包括布拉格光栅的光纤来动态地确定。所述确定单元的操作可以包括从应变传感器接收反射信号、确定反射信号的谱轮廓、并且基于反射信号的谱轮廓与预定谱轮廓的比较来确定光纤的变形。
根据一个实施例，所述基底结构还可以包括适于或被配置为捕获由所述对象施加在所述基底结构上的压力的压力检测单元，其中，所述控制单元还可以适于或被配置为驱动所述致动器单元以补偿所捕获的压力。
这可以允许对对象的移动进行反馈。另外，其可以允许相对于对象的呼吸、心脏移动等同步RF线圈的距离以获得恒定的图像质量。
在一个实施例中，所述控制单元可以被进一步耦合到磁共振成像系统并且适于提供图像捕获信号以使所述成像系统仅当所述RF线圈相对于所述对象的位置被补偿时执行成像。
该补偿可以针对所述对象与所述RF线圈之间的移动和/或移位。这可以进一步改进图像质量。
根据一个实施例，所述基底结构可以包括箔片，在该箔片上印刷有所述线圈。
这可以允许与基底结构的变形共同的RF线圈的变形。另外，所述线圈装置可以具有小的尺寸，尤其是薄的尺寸。
在一个实施例中，所述基底结构可以包括第一箔片和第二箔片，所述第一箔片和所述第二箔片形成所述RF线圈被布置于其间的夹心布置，其中，所述箔片可以在所述线圈面向所述对象的一侧上包括流体地通向压力源的至少一个孔口。
这可以提供集成有RF线圈的柔性双面箔片系统。在对象面对侧，可以提供孔口(诸如网格、泡沫、膜等)。当提供负压(特别是真空等)时，箔片系统可以粘贴到对象上。压力可以经由集成于箔片系统中的通道、管道等来施加。进气配件、进气插口的适当分布可以允许箔片和对象在所有边界处(尤其是在RF线圈的位置处)以均匀的方式良好连接，以获得从线圈到对象的限定距离。此外，生物相容性液体(例如凝胶、胶水等)可以提供基于箔片的传感器线圈系统到对象的恰当或定义的粘附。
根据一方面，提供了一种磁共振成像(MRI)系统。所述MRI系统还可以被称为MRI扫描器、直线加速器(linac)等，并且可以包括：膛；用于支撑待检查对象的卧榻，其能选择性地移入所述膛中；以及RF线圈装置。所述线圈装置包括：基底结构，其具有可变形状；至少一个RF线圈，其被布置在所述基底结构上或中；致动器单元，其至少部分地沿着所述基底结构延伸使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形，以形成用于对象的接纳空间；位置检测单元，其适于检测待检查的所述对象的至少部分相对于所述RF线圈的位置的变化；以及控制单元，其被耦合到所述位置检测单元和所述致动器单元，其中，所述控制单元适于响应于检测到的所述当前位置相对于先前位置的变化而驱动所述致动器。
在一个实施例中，所述磁共振成像系统可以包括至少一个衬垫，所述至少一个衬垫具有可变形状并且被布置在所述膛的内壁处并且适于将所述线圈装置压向所述对象。
所述衬垫还可以被称为外部衬垫，特别是相对于线圈装置而言，并且被布置在RF线圈和/或基底结构的背离对象和/或卧榻的一侧上。所述衬垫可以是可流体地操作的并且被连接到致动器单元。其可以适于或被配置为至少部分地补偿检测到的对象的移动和/或任何移位。其可以被布置为允许将线圈装置推向对象和/或卧榻。一个或多个衬垫可以是一次性的并且可以可释放地固定到MRI系统。另外，一个或多个衬垫可以被布置在非磁性套筒中。
根据一个实施例，可以提供两个或更多个袋子或衬垫，其中，两个或更多个袋子具有相对较小的个体体积，特别是与单个袋子或衬垫相比较而言。然后，所述致动器单元可以可操作地连接到两个或更多个袋子或衬垫中的每个，以单独地使相应的袋子或衬垫膨胀和/或收缩。
因此，使用这几个小衬垫或袋子，可以更精确地调整对象和/或RF线圈上的压力。
在一个实施例中，所述述致动器单元可以被连接到嵌入所述卧榻中的至少一个可流体操作的衬垫。
一个或多个衬垫可以被称为一个或多个外部衬垫。其可以可释放地固定到保持结构，例如凹槽、固定夹子等。一个或多个衬垫可以是一次性的。衬垫可以适于或被配置为允许通过测量衬垫内部的压力而引起的反馈信号，该反馈信号指示当所测量的压力改变(例如减小或增大)时对象的运动、移动和/或移位。
在一个实施例中，所述基底结构可以被布置在适于覆盖所述对象并且适于通过压力源流体地膨胀或收缩的封盖内。
所述压力源可以被称为致动器单元。所述封盖可以是非磁性的。
根据一个实施例，所述封盖可以包括双壁结构并且所述压力源被流体地连接到封闭在两个壁之间的空间。
通过在两个壁之间的空间中提供例如负压(诸如真空)，袋状封盖的形状被固定，并且封盖与对象之间的负压可以被释放。
根据一方面，提供了一种用于相对于待检查对象定位用于磁共振成像系统的RF线圈的方法。所述方法包括：
检测所述对象的至少部分相对于所述RF线圈的当前位置；并且
响应于检测到的所述对象相对于所述线圈的位置在所检测的当前位置和先前位置之间的变化而驱动所述致动器单元，所述致动器单元沿着基底结构延伸使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形，所述RF线圈被布置在所述基底结构中或上。
所述方法可以允许至少部分地补偿检测到的对象的运动和/或移位。其还可以允许使RF线圈的形状与由对象的呼吸、心脏或整体运动引起的任何运动同步，以提供良好和/或恒定的图像质量。
根据一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质。所述计算机可读介质在其上存储有指令的序列，所述指令的序列包括当由计算机系统运行时使所述计算机执行上述方法的指令。
所述计算机可读介质可以具体地由上述MRI系统和/或上述MRI线圈装置来处理。
本发明的这些方面和其他方面将从后文中描述的实施例变得显而易见并将参考后文中描述的实施例进行阐述。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例：
图1示出了具有膛、线圈装置以及衬垫的示意性图示的MRI系统的实施例。
图2示出了具有膛、线圈装置以及衬垫的示意性图示的MRI系统的另一实施例。
图3示出了示意性图示的线圈装置的实施例。
图4示出了示意性图示的致动器单元的实施例。
图5示出了示意性图示的致动器单元的实施例。
图6示出了相对于待检查对象定位RF线圈的方法的流程图。
附图标记列表
100 磁共振成像(MRI)系统
110 壳体
120 膛
121 内壁
130 卧榻
140 主磁体
150 身体线圈
160 磁场梯度线圈
170 控制单元
200 线圈装置
210 基底结构
211 基底结构区段
212 基底结构箔片
213 孔口
220 RF线圈
230 致动器单元
231 压力源
232 管道
233 股状元件
240 位置检测单元
250 控制单元
260 变形确定单元
270 压力检测单元
300 压力元件(例如衬垫)
具体实施方式
图1以示意性横截面示出了磁共振成像(MRI)系统100的实施例。它包括壳体110，壳体具有限定用于待检查对象S的检查区域的膛120。举例来说，膛120是圆柱形的，其中，也可以使用诸如开放MR几何结构的其他几何结构。对象S(其还可以被称为待成像的患者)被放置于卧榻130上，卧榻可选择性地移入膛120中。MRI系统100包括被配置为在膛120内的检查区域中生成静态主(B0)磁场的主磁体140。所激励的磁共振(其具体可以由系统集成的RF身体线圈150(诸如通过环、偶极子、条带线或其组合建立的鸟笼、TEM或阵列线圈)来激励)可以进行空间编码、相移和/或频移、或由通过一组磁场梯度线圈160选择性地生成的磁场梯度以其他方式操纵。MRI系统100由控制单元170(其为简单起见在这里被示出为计算机系统)控制和/或操作。它可以包括这里未指定的若干子系统，例如处理器、重建处理器、用于存储计算机程序单元和/或对象S的图像的数据存储器、磁共振数据采集控制器等，并且可以被配置为生成、在空间上编码并读出磁共振数据以由磁共振重建处理器进行重建，以生成对象S的一幅或多幅图像。
为了检测可以被选择性激励的磁共振，一个或多个射频(RF)线圈装置200被布置在检查区域中。在该示例性图示中，一个RF线圈装置200被提供为局部线圈，其被形成为胸部局部线圈，以便面向躺着的对象S的正面。应当注意，RF线圈装置200可以是被配置为位于对象S的其他区域处的另一类型的线圈，例如头部线圈等。通常，线圈装置200可以被提供为鸟笼线圈、横向电磁(TEM)共振器线圈、环阵列、条带线阵列、偶极子等。应当注意，RF线圈装置200可以被配置为仅接收线圈、或发送/接收线圈、收发器线圈。
线圈装置200包括基底结构210，其具有可变形状，以使其可变形。基底结构210由提供可变形状并且与MR兼容的任何合适的材料制成。一个或多个RF线圈220被布置在基底结构210上或如图中1示例性图示地嵌入到基底结构210中，所述线圈还可以被称为天线并且可以被提供为阵列。应当注意，RF线圈220是被示意性图示的并且可以包括包含模拟/数字前置放大器、去谐电子器件等的一个或多个实际线圈/天线导体。RF线圈220可以适于或被配置为至少基本上随着基底结构210的形状变化而变形。至少部分地沿着基底结构210，致动器单元230(例如参见图3和图4)延伸使得基底结构210可沿着和/或围绕至少一个轴变形，这将在下面更详细地描述。线圈装置200还包括位置检测单元240(例如参见图3以获得更多细节)，其适于检测对象S的至少部分相对于RF线圈220和/或基底结构210的当前位置。位置检测单元240可以被提供为距离传感器等，并且将在下面更详细地描述。控制单元250耦合到致动器单元230和位置检测单元240，在该实施例中控制单元250被示例性地集成在MRI系统100的控制单元170中。线圈装置200经由适当的数据连接被耦合到控制单元170和/或250。具体地，控制单元170、250被耦合到致动器单元230，以便响应于由位置检测单元240检测到的对象S的运动和/或移动而驱动致动器单元230。由此，可以实现对检测到的对象S的移动的至少部分补偿。如图1所示，线圈装置200的形状可以实时地适应对象S的身体表面的形状，其中，在示例性装置中，在胸部的区域中，例如，胸部的任何抬升和下降可以被理解为移动。在这方面，四肢或器官的任何其他移位都可以视为移动。为了补偿这样的移动，位置检测单元240能以允许检测对象S的器官移位并且相应地控制致动器单元230的采样率操作。
控制单元170还适于或被配置为提供图像捕获信号以使成像系统仅当对象S的位置、移动、移位被补偿时执行成像。
进一步参考图1，衬垫状的压力元件300(以下称为袋子或衬垫，其可以在结构上被分配给MRI系统100或线圈装置200)被布置在膛120中。致动器单元230包括压力源231，例如压缩机等，以响应于检测到的移动而经由一个或多个管道232使衬垫300(例如通过提供一个或多个排气阀)膨胀和/或收缩。通过使衬垫300变形，例如通过使其气密区段中的一个或多个膨胀和/或收缩，袋子或衬垫300可以使基底结构210和/或RF线圈220在形状上适应对象S的变化的身体表面。在至少一些实施例中，可以提供两个或更多个袋子或衬垫300，其具有相对较小的个体体积，特别是与单个袋子或衬垫300相比较而言。致动器单元230可以然后被可操作地连接到两个或更多个袋子或衬垫300中的每一个，以单独地使相应的袋子或衬垫300膨胀和/或收缩。在至少一些实施例中，RF线圈220可以被集成在一个或多个袋子或衬垫300中。在另一实施例中，一个或多个袋子可以被集成在RF线圈中。一个或多个袋子或衬垫300被布置在膛120的内壁121上并且可拆卸地紧固在那里。由此，一个或多个袋子或衬垫300可以将内壁121用作支撑点。尽管在图1中未示出，但是其还可以被布置在内壁121的凹槽等中。
图2以示意性横截面示出了MRI系统100的另一实施例。与上述的不同之处在于，衬垫300备选地或另外地被布置在卧榻130中，并且作为示例，致动器单元230包括具有嵌入衬垫300的若干部分中的一个或多个股状元件233(参见图5以获得更多细节)(诸如博登线缆等)的机械驱动系统。通过驱动股状元件233，衬垫300改变其形状，特别是其外部几何形状，以适应对象S的身体表面。衬垫300被嵌入卧榻130中，为此，其可以具有凹槽和合适的紧固单元，用于可释放的附接。
图3更详细地示意性图示了线圈装置200。它包括基底结构210，基底结构承载RF线圈220并且具有沿着基底结构210延伸的多个分离的流体密封的区段211(参见图4以获得更多细节)。区段211经由管道232被连接到压力源231。如由未指定的数据连接线所指示的，压力源231可控制地连接到控制单元170、250，并且可以分区段膨胀和/或收缩。在基底结构210和/或RF线圈220面向对象S的一侧上，上述位置检测单元240被布置为例如通过实时测量到对象S的距离来检测对象S相对于线圈装置200的移动和/或移位。响应于任何检测到的移动和/或移位，控制单元170、250可以驱动致动器单元230，特别是压力源231，以使基底结构210和/或RF线圈220的形状适应对象S的身体表面，如图3中示意性所示。
进一步参考图3，在一些实施例中，基底结构210包括箔片212，在该箔片上印刷有RF线圈220。例如，图4所示的基底结构210包括第一箔片212和第二箔片212，它们形成RF线圈220被布置于其间的夹心布置。尽管未详细示出，但是箔片212在线圈面向对象S的一侧上包括至少一个孔口213，例如网格等，其具体经由区段211被连接到压力源231。
图4示出了线圈装置200和/或衬垫300的实施例的示意性平面图，其的一些结构部件至少类似于线圈装置200的结构部件。区段211彼此间隔开并且可由致动器单元230选择性地驱动，所述致动器单元例如包括经由管道232流体地连接到区段211的压力源231。如由未指定的数据连接线所指示的，控制单元170、250可以控制压力源231，以便沿着和/或围绕一个或多个轴变形。为了检测基底结构210和/或衬垫300的当前变形，控制单元170、250被连接到一个或多个变形确定单元260，所述变形确定单元沿着基底结构210和/或衬垫300延伸以便将包含关于基底结构210和/或衬垫300的当前形状的信息的实时反馈信号提供给控制单元170、250。变形确定单元260例如可以被提供为用于使用具有布拉格光栅的光纤等感测并确定沿着基底结构210和/或衬垫300的部分、区段或长度的动态形状、位置、温度和应力或应变的系统。变形确定单元260在基底结构210上分布的越多，可以执行越准确的测量。
进一步参考图4，在一些实施例中，基底结构210和/或衬垫300还包括一个或多个压力检测单元270，其适于或被配置为捕获由对象施加于基底结构210和/或衬垫300上的压力。因此，控制单元170、250还适于驱动致动器单元230以补偿所捕获的压力，该压力可以是到对象S的距离太小的指示器。压力检测单元270在基底结构210上分布的越多，可以执行越准确的测量。
图5示出了装置200和/或衬垫300的实施例，根据该实施例，致动器单元230包括沿着基底结构210和/或衬垫300延伸的上述股状元件233。股状元件233被嵌入彼此间隔开的分离区段211中并且经由管道232(其在本上下文中可以被称为引导件)被连接到致动器单元230。特别是为了股状元件233和基底结构210之间进行功率传输，例如铰链将股状元件233耦合到基底结构以便接合。再次，变形确定单元260可以提供关于通过操纵股状元件233引起的当前形状的实时反馈。如图5所示，控制单元170、250被连接到致动器单元230。
图6示出了用于将RF线圈220定位对象S和/或用于操作MRI系统100的方法的流程图。该方法可以通过使用上述MRI系统100、线圈装置200和/或衬垫300来执行。在步骤S1中，检测对象S的至少部分相对于RF线圈220的当前位置，特别是通过使用位置检测单元240进行检测。在一个或多个可选步骤中，还可以检测线圈装置200(尤其是基底结构210和/或RF线圈220)的当前形状，以使形状实时地适应检测到的对象S的表面形状(如图1、2和3中所示)。类似地，在一个或多个可选步骤中，基准标记(未示出)可以由相机等捕获，对象S的表面温度可以由变形确定单元260或其他合适的温度传感器来检测。在步骤S2中，驱动致动器单元230以及可选的其上述部件(其沿着基底结构210延伸)，使得基底结构210响应于可能检测到的对象S相对于RF线圈220的位置在所检测的当前位置与先前位置之间的变化而变形。由此，可以实现对这种位置的变化的至少部分补偿。在一些实施例中，实时地执行基底结构210和/或RF线圈220的变形，以与对象的任何移动(例如呼吸等)同步。在一个或多个可选步骤中，考虑到检测到的线圈装置200的当前位置、形状等，执行实时的SAR计算。另外，在一个或多个可选步骤中，可以确定线圈装置200的实时系统矩阵。此外，在一个或多个可选步骤中，控制单元170、250适于提供图像捕获信号以使MRI系统仅当位置被补偿时执行成像。
必须注意，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体而言，参考线圈装置权利要求描述了一些实施例，而参考MRI系统权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，本申请也被认为公开了涉及不同主题的特征之间的任何组合。然而，可以组合所有特征，以提供超过这些特征简单相加的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述应被认为是说明性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域技术人员在实践所主张的发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且，词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求书中列举的若干项功能。在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不得被解释为对范围的限制。
Claims (21)
1.一种用于磁共振成像的线圈装置(200)，包括：
基底结构(210)，其具有可变形状；
RF线圈(220)，其被布置在所述基底结构上或中；
致动器单元(230)，其至少部分地沿着所述基底结构延伸，使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形；
位置检测单元(240)，其适于检测待检查对象的至少部分相对于所述RF线圈的当前位置；以及
控制单元(250)，其被耦合到所述位置检测单元和所述致动器单元，
其中，所述控制单元(250)适于通过响应于检测到的所述当前位置相对于所述对象的所述至少部分的先前位置的变化而驱动所述致动器单元(230)来调整所述基底结构的形状以维持所述基底结构(210)和/或所述RF线圈(220)的外表面与所述对象的所述至少部分的接触。
2.根据权利要求1所述的线圈装置，
其中，所述致动器单元(230)被布置在所述线圈背离所述对象(S)的一侧上。
3.根据权利要求1或2所述的线圈装置，
其中，所述致动器单元(230)包括被耦合到所述控制单元(250)并且适于由所述控制单元控制的一个或多个管道。
4.根据权利要求3所述的线圈装置，
其中，至少两个管道通向所述基底结构(210)的间隔开的区段并且是能选择性地控制的。
5.根据权利要求3或4所述的线圈装置，
其中，在所述管道中导入股状元件(233)，所述股状元件与所述基底结构(210)接合。
6.根据权利要求3或4所述的线圈装置，
其中，所述至少一个管道一端连接到压力源(233)而另一端流体地通向具有可变形状的衬垫(300)。
7.根据权利要求6所述的线圈装置，
其中，所述衬垫(300)被布置在所述基底结构和/或所述RF线圈背离对象接触侧的一侧上。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述位置检测单元(240)能以允许检测所述对象的器官移位并且相应地控制所述致动器单元的采样率操作。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述位置检测单元(240)包括适于提供关于所述对象的表面与所述线圈之间的距离的信息的一个或多个距离传感器。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述控制单元(250)被进一步耦合到适于提供关于至少所述基底结构(210)的当前变形的信息的变形确定单元(260)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述基底结构(210)还包括适于捕获由所述对象施加在所述基底结构上的压力的压力检测单元(270)，
其中，所述控制单元(250)还适于驱动所述致动器单元以补偿所捕获的压力。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述控制单元(250)被进一步耦合到磁共振成像系统并且适于提供图像捕获信号以使所述成像系统仅当所述位置被补偿时执行成像。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的线圈装置，
其中，所述基底结构(210)包括其上印刷有所述线圈的箔片。
14.根据权利要求12所述的线圈装置，
其中，所述基底结构(210)包括第一箔片和第二箔片，所述第一箔片和所述第二箔片形成所述线圈被布置于其间的夹心布置，
其中，所述箔片在所述线圈面向所述对象的一侧上包括流体地通向压力源的至少一个孔口。
15.一种磁共振成像系统，包括：
膛(120)；
卧榻(130)，其用于支撑待检查的对象，能选择性地移入所述膛中；以及
线圈装置(200)，其中，所述线圈装置包括：
基底结构(210)，其具有可变形状；
RF线圈(220)，其被布置在所述基底结构上或中；
致动器单元(230)，其至少部分地沿着所述基底结构延伸，使得所述基底结构能沿着和/或围绕至少一个轴变形以形成用于待检查的对象(S)的接纳空间；
位置检测单元(240)，其适于检测待检查的所述对象的至少部分相对于所述RF线圈的位置的变化；以及
控制单元(250)，其被耦合到所述位置检测单元和所述致动器单元，
其中，所述控制单元(250)适于通过响应于检测到的所述当前位置相对于所述对象的所述至少部分的先前位置的变化而驱动所述致动器来调整所述基底结构的形状以维持所述基底结构(210)和/或所述RF线圈(220)的外表面与所述对象的所述至少部分的接触。
16.根据权利要求15所述的磁共振成像系统，
其中，所述致动器单元(230)被连接到可流体地操作的衬垫(300)，所述可流体地操作的衬垫被布置在所述膛(120)的内壁(121)处并且适于将所述基底结构(210)压向所述对象(S)。
17.根据权利要求15或16所述的磁共振成像系统，
其中，所述述致动器单元被连接到嵌入所述卧榻中的可流体地操作的衬垫(300)。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的磁共振成像系统，
其中，所述基底结构被布置在适于覆盖所述对象并且适于通过压力源流体地膨胀或收缩的封盖内。
19.根据权利要求18中的任一项所述的磁共振成像系统，
其中，所述封盖包括双壁结构，并且所述压力源被流体地连接到封闭在两个壁之间的空间。
20.一种用于相对于待检查的对象(S)定位用于磁共振成像系统(100)的RF线圈(220)的方法，包括：
检测所述对象(S)的至少部分相对于所述RF线圈(220)的当前位置；并且
通过响应于检测到的所述对象相对于所述线圈的位置在所检测的当前位置与所述对象的先前位置之间的变化而驱动致动器单元(230)来调整基底结构的形状以维持所述基底结构(210)和/或所述RF线圈(220)的外表面与所述对象的所述至少部分的接触，所述致动器单元沿着所述基底结构(210)延伸使得所述基底结构(2210)能沿着和/或围绕至少一个轴变形，所述RF线圈被布置在所述基底结构中或上。
21.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令序列，所述指令序列包括当由计算机系统(170、250)运行时使计算机执行根据权利要求20所述的方法的指令。
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