NL1027642C2

NL1027642C2 - Met koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoel.

Info

Publication number: NL1027642C2
Application number: NL1027642A
Authority: NL
Inventors: Michael Ben Sellers
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2006-03-27
Also published as: CN1637428B; GB0426388D0; GB2409279A; US6812705B1; GB2409279B; JP4856869B2; JP2005199047A; CN1637428A; NL1027642A1

Description

Korte aanduiding: Met koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoel.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op magnetische-resonantiebeeldvormingssystemen en meer in het bijzonder op een door koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoel voor gebruik in een magne-tische-resonantiebeeldvormingssysteem. .

5 Magnetische-resonantiebeeldvorming (MRI) is een algemeen be kende medische procedure voor het verkrijgen van gedetailleerde, een-, twee- en driedimensionele beelden van patiënten onder gebruikmaking van de methode van nucleaire magnetische resonantie (NMR). MRI is geschikt voor het visualiseren van zachte weefsels en 10 wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het diagnostiseren van ziektepa-thologieën en inwendige verwondingen.

Typische MRI-systemen bevatten een supergeleidende magneet, die in staat is een sterk homogeen magnetisch veld rond een patiënt of gedeelte van de patiënt te produceren; een radiofrequentie(RF)-15 zender- en -ontvangersysteem, dat zender- en ontvangerspoelen bevat, die eveneens een gedeelte van de patiënt omringen; een magnetische gradiëntspoelsysteem, dat eveneens een gedeelte van de patiënt omringt; en een computerbewerking/beeldvormingssysteem, dat de van de ontvangerspoel afkomstige signalen ontvangt en de signa-20 len tot interpreteerbare gegevens, zoals visuele beelden, bewerkt.

De supergeleidende magneet wordt gebruikt in samenhang met een magnetische-gradiëntspoelsamenstel, dat tijdelijk wordt gepulst om een reeks van bestuurde gradiënten in het magnetisch hoofdveld te genereren tijdens het verzamelen van een reeks van MRI-gegevens. 25 Aangezien de supergeleidende hoofdmagneet een homogeen veld produceert, varieert er geen ruimtelijke eigenschap van locatie tot locatie binnen de door een dergelijk veld ondergedompelde ruimte; daardoor kan er geen ruimtelijke informatie, die in het bijzonder karakteristiek is voor een beeld, daaraan worden onttrokken, behal-30 ve door de introductie van hulpmiddelen voor het veroorzaken van ruimtelijke (en tijdelijke) variaties in de veldsterkte. Het hierboven genoemde gradiëntspoelsamenstel vervult deze functie; en door middel van deze middelen voor het manipuleren van de gradiëntvelden wordt ruimtelijke informatie typisch gecodeerd.

1027642 - 2 -

De actuele beeldgegevens bestaan uit radiofrequentiesignalen, die worden gestimuleerd en ontvangen door middel van systemen van resonerende radiofrequentiespoelen, die de patiënt in het aftastvo-lume bestralen. Deze spoelen vallen typisch in twee klassen: volu-5 me- en oppervlakteresonatoren.

Een magnetische-resonantietoestel heeft een aantal gradiëntspoelen, die op een (supergeleidende) magneet, zoals het uitwendige van de cryostaat, zijn aangebracht. Deze gradiëntspoelen genereren elk een magnetisch veld met een lineaire gradiënt, die essentieel is voor 10 het genereren van beeldsignalen. Gewoonlijk zijn drie gradiëntspoelen verschaft, die respectievelijk lineaire magnetische-veldgradienten tijdens werking van het magnetische-resonantietoestel genereren, welke lineaire magnetisch-veldgradienten loodrecht op elkaar staan. De richtingen van deze gradiënten worden gewoonlijk aangegeven met x-, y- en 15 z-as van een Cartesiaans coördinatenstelsel.

Een diagnostische kernmagnetische-resonantie-inrichting van het bovenstaande algemene type is bekend uit ü.S. octrooi nr. 4,954,781.

De daarin geopenbaarde kernmagnetische-resonantie-inrichting heeft een cilindrische onderzoekskamer, die een te onderzoeken patiënt opneemt. 20 De onderzoekskamer wordt omringd door een supergeleidende magneet, die een homogeen magnetisch hoofdveld in de onderzoekskamer genereert, welk magnetisch hoofdveld zich in een axiale richting, d.w.z. de z-richting, uitstrekt. Tussen de supergeleidende magneet en de onderzoekskamer is een cilindrische dragerbuis aangebracht, waaraan gra-25 diëntspoelen zijn bevestigd voor de opwekking van gradiëntvelden in loodrecht op elkaar staande richtingen, waarvan één richting samenvalt met de richting van het magnetisch hoofdveld in de z-richting. Aan de dragerbuis zijn bovendien hoge-frequentie-antennes bevestigd, door middel waarvan nucleaire spinnen in een onderzoekssubject worden ge-30 activeerd en de resulterende kernmagnetische resonantiesignalen worden ontvangen.

In de werking van het kernmagnetische-resonantietoestel voor de opwekking van doorsnedebeelden dienen de gradiëntvelden aan- en uitgeschakeld te worden. Dit wordt bereikt door middel van het aan de 35 gradiëntspoelen leveren van geschakelde stromen van verschillende amplituden en verschillende schakelfrequenties, waarbij de richting van de stromen in de gradiëntspoelen bovendien kan worden veranderd. Dit heeft tot gevolg, dat de geleiders van de gradiëntspoelen alsmede de dragerbuis opwarmen. Verder worden de geleiders blootgesteld aan 1027642 - 3 - oscillerende krachten, die hinderlijke ruis produceren. In moderne beeldvormingsreeksen, in het bijzonder tijdens snelle beeldvorming, kunnen de gradiëntspoelen hoge temperaturen bereiken en kunnen de gra-diëntspoelen hoge akoestische-ruisniveaus uitzenden.

5 De uitvinding pakt deze problemen aan door het verschaffen van een thermische barrière tussen de patiëntboring en elk van het gra-diëntspoelsamenstel en RF-lichaamsspoelsamenstel om de temperatuur binnen de patiëntboring onder een maximum werktemperatuur te houden. Dit staat de RF-lichaamsspoelen toe om koeler te werken en ook een 10 barrière voor de gradiëntspoelen te verschaffen.

In één voorkeursuitvoeringsvorm is een holle geleidende structuur in de RF-lichaamsspoel ingebracht op een positie tussen de gradiëntspoelen en de patiëntboringsbuis. Via de holle geleidende structuur ingebracht koelwater, of ander koelmiddel, vangt de door de gra-15 diëntspoelen en de RF-lichaamsspoelen tijdens MRI-aftastingen opgewekte warmte op, waardoor wordt voorkomen dat de warmte de patiëntboring binnentreedt.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm vervangt de holle geleidende structuur de vlakke koperen strip van de stand van de techniek 20 en deze holle geleidende structuur functioneert zelf als de RF- lichaamsspoelen. Zoals in de andere voorkeursuitvoeringsvorm vangt het via de holle geleidende structuur ingebrachte koelwater weer het door de gradiëntspoelen en de RF-lichaamsspoelen tijdens MRI-aftastingen gegenereerde warmte op, waardoor voorkomen wordt dat de warmte de pa-25 tiëntboring binnentreedt.

De uitvinding staat de RF-lichaamsspoelen dus toe om koeler te werken en een thermische barrière voor de door de gradiëntspoel tijdens MRI-aftastingen geïnjecteerde warmte te verschaffen. Daardoor zal de patiëntboring van het systeem tijdens de aftastingen koeler zijn.

30 Dit maakt het mogelijk, dat de aftastingen langer kunnen duren zonder nadelige beïnvloeding van de patiënt. Een ander potentieel voordeel is dat de holle geleider een stijvere RF-lichaamsspoel zal verschaffen, welke stijvere RF-lichaamsspoel de tijdens aftastbewerkingen opgewekte akoestische ruis kan verminderen.

35 Andere doelen en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving en bijgevoegde conclusies, en onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.

Fig. 1 is een blokschema van een magnetische-resonantiebeeld-vormingssysteem.

1027642 - 4 -

Fig. 2 is een gedeeltelijk doorsnedeaanzicht van een magneti-sche-resonantiebeeldvormingssysteem, dat een RF-lichaamsspoelsamenstel 'volgens één uitvoeringsvorm van de stand van de techniek heeft.

Fig. 3 is een gedeeltelijk doorsnedeaanzicht van een magneti-5 sche-resonantiebeeldvormingssysteem, dat een RF-lichaamsspoelsamenstel volgens een andere uitvoeringsvorm van de stand van de techniek heeft.

Fig. 4 is een gedeeltelijk doorsnedeaanzicht van een magneti-sche-resonantiebeeldvormingssysteem, dat een met water gekoeld RF-lichaamsspoelsamenstel volgens één uitvoeringsvorm van de uitvin-10 ding heeft.

Fig. 5 is een zijaanzicht van fig. 4.

Fig. 6 is een gedeeltelijk doorsnedeaanzicht van een magneti-sche-resonantiebeeldvormingssysteem, dat een met water gekoeld RF-lichaamsspoelsamenstel volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm 15 van de uitvinding heeft.

Fig. 7 is een zijaanzicht van fig. 6.

In de volgende beschrijving zijn verschillende werkparameters en componenten beschreven voor één geconstrueerde uitvoeringsvorm. Deze specifieke parameters en componenten zijn opgenomen als voor-20 beelden en zijn niet bedoeld om beperkend te zijn.

Bovendien kan in de volgende beschrijving een MRI-systeemcompo-nent elk van de volgende componenten bevatten: een supergeleidende magneet, een ondersteuningsstructuur voor een supergeleidende magneet, een gradiëntmagneetsamenstel of elke andere in de techniek bekende 25 MRI-systeemcomponent.

Er wordt nu verwezen naar fig. 1, waarin een blokschematisch aanzicht van een MRI-systeem is weergegeven. Het systeem bevat een in hoofdzaak cilindrisch element, dat een aftastboring 6 voor het aftasten van een op een tafel 9 liggende patiënt 4 definieert. De aftastbo-30 ring 6 bevat een daarin gemonteerd RF-lichaamsspoelsamenstel 8. Twee doorsnedeaanzichten van een RF-lichaamsspo'elsamenstel volgens de stand van de techniek zijn hieronder in fig. 2 en 3 beschreven.

Het MRI-systeem bevat verder een statische magneetstructuur 12, die een afgeschermde supergeleidende magneet met een aantal superge-35 leidende magnetische^-veldspoelen, die een tijdelijk constant magnetisch veld langs een longitudinale z-as van een aftastboring 6 genereren, bevat. De supergeleidende magneetspoelen worden typisch ondersteund door een spoelondersteuningsstructuur en zijn opgenomen in een cryostaat.

1027642 - 5 -

De cryostaat 46 bevat het cilindrische element, dat de aftast-boring 6 definieert en dat zich evenwijdig aan de longitudinale as uitstrekt. Op een eerste uitwendige zijde van het cilindrische element, die de het verst van het midden 30 van de aftastboring 6 gelegen 5 longitudinale zijde is, bevindt zich een primair magnetische-gradiënt-spoelsamenstel 52, dat een aantal gradiëntspoelen heeft. Op een tweede uitwendige zijde van het primaire magnetische-gradiëntspoelsamenstel 52 bevindt zich een cilindrische diëlektrische mal. Op de cilindrische diëlektrische mal is een RF(radiofrequentie)afscherming aangebracht.

10 Een computer 67 bestuurt alle componenten van het MRI-systeem 2. De onder besturing van de computer 67 staande RF-componenten zijn de radiofrequentiebron 63 en het pulsprogrammeringsorgaan 66. De bron 63 produceert een sinusgolf van de gewenste frequentie. Het pulspro-grammeringsorgaan 66 vormt de RF-pulsen tot "apodized" sinc-pulsen.

15 Een RF-versterker 64 verhoogt de energie van de pulsen van milliwatts tot kilowatts om de in het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 opgenomen RF-spoelen aan te sturen. De computer 67 bestuurt ook het gradiëntpuls-programmeringsorgaan 70, dat de vorm en de amplitude van elk van de drie gradiëntvelden instelt. Een gradiëntversterker 68 verhoogt de 20 energie van de gradiëntpuls tot een niveau, dat voldoende is om de in het gradiëntspoelsamenstel 52 opgenomen gradiëntspoelen aan te sturen.

De bediener van het MRI-systeem 2 geeft via een besturingscon-sole 78 invoeren af aan de computer 67. Via het console 78 wordt een beeldvormingsreeks geselecteerd en aangepast. De patiënt 4 is op de 25 tafel 9 geplaatst en binnen de boring 6 gepositioneerd. De computer 67 bestuurt ook de beweging van de tafel 9, die een gewenste positione-ringsnauwkeurigheid (typisch rond 1 mm) heeft. Het beeld wordt opgenomen wanneer de patiënt correct is gepositioneerd en de bediener kan de beelden op de op het console 78 geplaatste videoweergavemonitor 79 be-30 kijken of kan afdrukken van de beelden op de filmafdrukinrichting 80 maken.

Een beeldreconstructietoestel of digitaliseerder 74 reconstrueert de door een RF-detector 72 ontvangen magnetische-resonantie-signalen tot een elektronische beeldrepresentatie, die in een beeldge-35 heugen 76 van de computer 67 wordt opgeslagen. Een beeldreconstructie-inrichting, zoals een videoprocessor 77, zet de opgeslagen elektronische beelden om in een geschikt formaat voor weergave op de videomoni-tor 79. Het afgetaste beeld kan door de computer 67 ook in filmvorm worden afgedrukt.

1027642 - 6 -

Fig. 2 en 3 tonen twee bekende uitvoeringsvormen van het RF-lichaamsspoelsamenstel 8. Er wordt nu verwezen naar fig. 2, waarin het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 meerdere (hier 24 weergegeven) sporten of RF-antennespoelen 25 van geëtst koper, die zijn vastgelijmd of op an-5 dere wijze zijn gekoppeld aan een composietondersteuning 27. Elke antenne 25 heeft typisch een dikte van minder dan ongeveer 0,5 mm. De composietondersteuning 27 is vastgelijmd aan een dragerbuis 29. De dragerbuis is vervaardigd van een composietmateriaal met een dikte van ongeveer 5 mm.

10 Zoals is weergegeven in fig. 3 kunnen de antennes 25 dubbel- laags zijn uitgevoerd, waarbij een onderoppervlak 31 van de buitenste antennes 33 aan een composietondersteuningsstructuur 41 is gekoppeld. De composietondersteuningsstructuur is ook gekoppeld aan het bovenoppervlak 35 van de binnenste antennes 37, die op hun beurt zijn vastge-15 lijmd aan de dragerbuis 29. In deze uitvoeringsvorm overlappen de on-deroppervlakken 33 ongeveer 50% van de bovenoppervlakken 35 van elk paar naburige binnenste antennes 37.

Eén probleem met de RF-antennes 25 van fig. 2 en 3 is, dat deze de neiging hebben om tijdens werking een kleine hoeveelheid warmte af 20 te geven. Bovendien geven ook de gradiëntspoelen van het gradiënt-spoelsamenstel 52 warmte af tijdens werking, welke warmte in de af-tastboring 6 straalt, waardoor de temperatuur van de aftastboring 6, zoals ondervonden door de patiënt 4, stijgt. Dit stelt grenzen aan de lengte van de bij MRI-aftastingen van een patiënt gebruikte werkings-25 cycli. De uitvinding pakt deze problemen aan door middel van het verschaffen van een warmtebarrière tussen de patiëntboring 6 en elk van het gradiëntspoelsamenstel 12 en het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 om de temperatuur binnen de patiëntboring 6 beneden een maximum werktempera-tuur te houden. Dit staat de RF-lichaamsspoelen toe om koeler te wer-30 ken. Dit verschaft ook een thermische barrière tussen de gradiëntspoelen en de patiëntboring.

Twee voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, die in de meeste conventionele MRI-systemen, zoals die in fig. 1, kunnen worden geïntegreerd, zijn hieronder onder verwijzing naar fig. 4-7 beschre-35 ven. In fig. 4 en 5 zijn lengten van holle geleidende structuur in het gebied, dat voorheen door de dragerbuis 29 werd ingenomen, nabij de RF-antennes 25 ingebracht. Deze holle structuren zijn aan beide einden aan een koelmiddelbron en -afvoer gekoppeld. Een niet-geleidend koel-middel wordt door de holle structuur geleid. Het koelmiddel verwijdert 1027647 - 7 - de door de RF-spoelen en gradiëntspoelen tijdens werking uitgestraalde warmte, waardoor wordt voorkomen, dat de warmte de patiëntboring 6 binnentreedt.

In fig. 6 en 7 2ijn de RF-antennes geheel vervangen door een 5 aantal holle geleidende structuren, die in omtreksrichting verdeeld rond de patiëntboring 6 zijn aangebracht en als RF-antennes functioneren. Een niet-geleidend koelmiddel wordt door de holle structuur heen geleid. Het koelmiddel verwijdert de door de RF-spoelen en gradiëntspoelen tijdens werking uitgestraalde warmte, waardoor wordt voorko-10 men, dat warmte de patiëntboring 6 binnentreedt.

Er wordt nu verwezen naar fig. 4, waarin een holle geleidende structuur 43 aan een onderoppervlak 51 van elk van de RF-antennes 25 is bevestigd in een composietmateriaal 55. Bij voorkeur is de holle geleidende structuur 43 gevormd van koper en door middel van solderen 15 bevestigd aan de respectieve koperen RF-antennes 25. De holle geleidende structuur heeft bij voorkeur een dikte van ongeveer 3-4 mm. Het aantal van en de afstand tussen de RF-antennes 25 zijn zodanig ontworpen, dat de tussenruimten 49 tussen de respectieve RF-antennes 25 aanvaardbare prestaties opleveren. Het aantal RF-antennes 25 en de omvang 20 van de tussenruimten 49 kunnen dus worden gevarieerd om aanvaardbare MRI-aftastprestaties op te leveren, zoals de vakman eenvoudig kan onderkennen.

In het composietmateriaal 55 is ook een glasweefsel 53 aangebracht (d.w.z., dat het glasweefsel is geïmpregneerd met het compo-25 sietmateriaal 55) om het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 aanvullende sterkte te geven. Gedeïoniseerd water of andere niet-geleidende koelvloeistoffen worden vervolgens tijdens MRI-aftastingen door de holle structuur 43 geleid om tijdens gebruik koeling aan de RF-antennes 25 te verschaffen. Dit is noodzakelijk omdat de holle structuur 43 in 30 contact staat met de RF-antennes 25.

Bovendien zal de holle geleidende structuur 43 koeling van door de in het gradiëntspoelsamenstel 52 opgenomen bovenliggende gradiëntspoelen uitgezonden stralingswarmte tijdens gebruik verschaffen. Op deze wijze kan de boring 6 tijdens MRI-aftasting op een temperatuur 35 beneden een gewenste maximum temperatuur worden gehouden. Deze maximum temperatuur correspondeert met een temperatuur, die comfortabel is voor de patiënt tijdens de gehele MRI-aftasting. Bij voorkeur bedraagt deze maximum temperatuur ongeveer 24°C.

1027642 - 8 -

Zoals het best te zien is in fig. 5, zijn de. einden van de holle structuren 43 vastgelast aan fittingen, die hier als een koperen pijpstomp 59 zijn getoond. De koperen pijpstomp 59 is op zijn beurt aan een niet-geleidende verzamelleiding gekoppeld, hierin een rubberen 5 verzamelleiding 61, die met een koelmiddelbron is verbonden om een enkele toevoer- en terugkeerverbinding te verschaffen. Gedeïoniseerd water of andere niet-geleidende koelvloeistoffen, die vanaf de koelmiddelbron in de holle geleidende structuur 43 zijn ingebracht, wordt op een temperatuur tussen ongeveer 15 en 24°C gehouden om te waarbor-10 gen dat de patiëntboring 6 tijdens de MRI-aftasting op een temperatuur beneden 24°C wordt gehouden.

Als alternatief is de holle geleidende structuur 43 in een composietmateriaal 55 opgenomen zonder de bijbehorende RF-antennes, zoals is weergegeven in fig. 6 en 7. In deze voorkeursuitvoeringsvorm, en 15 als gevolg van de geleidende aard van de structuur 43, functioneert de structuur 43 zelf als de RF-antennes.

Zoals in de uitvoeringsvorm van fig. 4 en 5, is ook een glasweefsel 53 in het composietmateriaal 55 aangebracht (d.w.z., dat het glasweefsel is geïmpregneerd met het composietmateriaal) om aan het 20 RF-lichaamsspoelsamenstel 8 aanvullende sterkte te verschaffen. Tijdens MRI-aftastingen wordt vervolgens gedeïoniseerd water of worden andere niet-geleidende koelvloeistoffen in de holle structuur 43 geleid om tijdens gebruik koeling aan het koperen gedeelte van de holle geleidende structuur 43 te verschaffen. Bovendien zal de holle struc-25 tuur 43 koeling van door de in het gradiëntspoelsamenstel 52 opgenomen bovenliggende gradiëntspoelen tijdens gebruik uitgezonden stralings-warmte verschaffen. Op deze wijze kan de boring 6 tijdens MRI-aftas-ting op een temperatuur beneden ongeveer 24°C worden gehouden^ een temperatuur die comfortabel is voor de patiënt.

30 Zoals het best te zien is in fig. 7, zijn de holle structuren 43 aan het einde van het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 aan fittingen, hierin weergegeven als een koperen pijpstomp 59, gesoldeerd,. De holle structuren 43 zijn ook afgedicht met een gesoldeerde koperen plug. De koperen pijpstomp 59 is op zijn beurt aan een niet-geleidende verza-35 melleiding gekoppeld, hierin een rubberen verzamelleiding 61, die met een koelmiddelbron is verbonden, hier weergegeven als een waterbron 67, om een enkele watertoevoer- en -terugkeerverbinding te verschaffen. Het vanaf de waterbron 67 in de holle geleidende structuur 43 geleide water wordt op een temperatuur tussen ongeveer 15 en 24°C gehou- 1027642 - 9 - den om te waarborgen dat de patiëntboring 6 tijdens de MRI-aftasting op een temperatuur beneden 24°C wordt gehouden. Bovendien kan de stromingssnelheid van het water in de holle geleidende structuren 43 worden geregeld om de patiëntboring 6 desgewenst beneden de toelaatbare 5 maximumtemperatuur te houden.

Om het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 van elke hierboven beschreven uitvoeringsvorm te vormen worden de holle structuur 43 (met of zonder de optionele RF-antennes 25) en het glasweefsel 53 vervolgens tussen een paar van stalen doornen 71 en 73 geplaatst. De doornen wor-10 den vervolgens zodanig gesloten, dat de structuur 43 en het glasweefsel 53 in een tussen de doornen 71 en 73 gecreëerde holte 75 zijn opgenomen. Vervolgens wordt de holte 75 onder vacuümdruk met een hoeveelheid van het composietmateriaal 55 gevuld. Het composietmateriaal 55 impregneert het glasweefsel 55 en vult nagenoeg de holte 75, ter-15 wijl cascadering binnen de structuur 43 en de optionele RF-antennes 25 wordt voorkomen. Het composietmateriaal 55 hardt in de holte uit. Vervolgens worden de doornen 71 en 73 verwijderd, waardoor het RF-lichaamsspoelsamenstel 8 is gevormd. Het composietmateriaal 55 heeft ongeveer dezelfde dikte als de vervangen dragerbuis 29. Het lichaams-20 samenstel 8 wordt vervolgens in het MRI-systeem 2 ingebracht op een wijze soortgelijk aan de wijze waarop de RF-antennes en dragerbuizen 29 volgens de stand van de techniek typisch worden aangebracht.

Het composietmateriaal 55 is bij voorkeur een duurzaam, hard en enigszins temperatuurbestendig niet-geleidend materiaal, dat op een-25 voudige wijze als een vloeistof in de holte kan worden ingebracht en vervolgens uithardt tot een harde ondersteuningsstructuur. Eén voorkeurscompositiemateriaal 55 wordt gevormd als het reactieproduct van een bisfenol A-type epoxyhars met een anhydridehardingsmiddel. De reactie kan worden versneld door gebruik te maken van een geschikte 30 katalysator of versneller. Ook wordt typisch een minerale-olie plasti-ficeermiddel geïntroduceerd om de uitgeharde verbinding taai te doen zijn en scheurvoortplanting te voorkomen.

Het composietmateriaal 55 wordt bij voorkeur ingebracht bij lage drukken (onder 10 Torr) met een lage vulsnelheid (waardoor het 35 voltooien van een proces ongeveer 4 uren in beslag neemt) om "cascadering" van de hars op de structuur 43 of de RF-antennes 25 te voorkomen. Cascadering wordt- gekenmerkt doordat het reactieproduct op zichzelf terugvouwt tijdens het vulproces, resulterend in leemten of lage- 102764? - 10 - druk luchtzakken. Het reactieproduct hardt uit bij hoge temperaturen, typisch boven 100°C.

De voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, zoals beschreven in fig. 4-7, verschaffen aanzienlijke verbeteringen ten opzichte 5 van typische MRI-systemen volgens de stand van de techniek.

Bijvoorbeeld zal de toevoeging van de holle geleidende structuur 43 de RF-spoelen in staat stellen om koeler te werken dan volgens de stand van de techniek. Dit maakt MRI-aftastingen met langere wer-kingscycli mogelijk zonder de bijbehorende hogere temperatuur binnen 10 de boring 6, waardoor een toegenomen patiëntcomfort wordt verschaft. Ook zal de holle geleidende structuur 43 een thermische barrière voor de door de gradiëntspoelen tijdens MRI-aftastingen uitgezonden warmte verschaffen. Dit maakt wederom langere werkingscycli mogelijk.

Bovendien zullen de holle geleider 43 en het composietmateriaal 15 55 voorzien in een stijver RF-lichaamsspoelsamenstel 8 dan in de stand van de techniek. Dit kan vervolgens de door de MRI-inrichting tijdens MRI-aftastingen geproduceerde akoestisch ruis verminderen.

Hoewel twee bijzondere uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven en beschreven, zullen talrijke variaties en alternatieve 20 uitvoeringsvormen duidelijk zijn voor de vakman. Bijvoorbeeld kan de besturing van het door de holle geleidende structuren stromende water, in termen van temperatuur en stromingssnelheid, door middel van een op een computer gebaseerd besturingssysteem extern worden geregeld. Als alternatief kan de watertemperatuur in combinatie met de stromings-25 snelheid door een menselijke bediener handmatig worden geregeld. Bovendien is het de bedoeling, dat de uitvinding slechts in termen van de bijgevoegde conclusies wordt beperkt.

1027642

Claims

1. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2), omvattende: een patiëntboring (6); een gradiëntspoelsamenstel (52), dat de patiëntboring (6) omringt; en 5 een RF-lichaamsspoelsamenstel (8), dat tussen de patiëntboring (6) en het gradiëntspoelsamenstel (52) is gekoppeld, waarbij het RF-lichaamsspoelsamenstel (8) ten minste één holle geleidende structuur (43) omvat, die in vloeistofverbinding aan een een niet-geleidend koelmiddel bevattende koelmiddelbron (67) is gekoppeld, welk niet-10 geleidend koelmiddel door de ten minste ene holle structuur stroomt om de patiëntboring op een temperatuur beneden een gewenste maximum temperatuur tijdens werking van het magnetische-resonantiebeeldvor-mingssysteem te handhaven; een koperen pijpstomp, vastgelast aan elk van de einden van de 15 holle structuren (43) ; een niet-geleidende verzamelleiding die in vloeistofverbinding is gekoppeld tussen de koperen pijpstomp en de koelmiddelbron.

2. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 1, waarin het RF-lichaamsspoelsamenstel omvat: 20 een aantal in omtreksrichting rond de patiëntboring (6) op afstand van elkaar geplaatste RF-antennes (25); * een composietmateriaal (55); een aantal in het composietmateriaal opgenomen holle geleidende structuren (43), waarbij één van het aantal holle geleidende 25 structuren aan een respectieve antenne van het aantal RF-antennes (25) is gekoppeld; en een koelmiddelbron, die in vloeistofverbinding aan elk van het aantal holle geleidende structuren (43) is gekoppeld, waarbij de koelmiddelbron in staat is om niet-geleidend koelmiddel te 30 verschaffen via elke structuur van het aantal holle geleidende structuren (43). 1027642 - 12 -

3. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 2, verder omvattende een in het composietmateriaal (55) ingébracht glasweefsel (53).

4. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens 5 conclusie 2, waarbij het composietmateriaal gevormd is uit de reactie van een bisfenol A-type epoxyhars met een anhydridehardingsmiddel.

5. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2), volgens conclusie 2, waarbij de koelmiddelbron een waterbron omvat.

6. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens 10 conclusie 5, waarbij het niet-geleidende koelmiddel gedeioniseerd water omvat.

7. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 1, waarbij een gedeelte van de holle geleidende structuur is gemaakt van koper.

8. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 1, waarbij de gewenste maximum temperatuur ongeveer 24° Celsius is.

9. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin het met water gekoelde RF-20 lichaamsspoelsamenstel (8) omvat: een composietmateriaal (55); meerdere in het composietmateriaal opgenomen holle radiofrequentiespoelen (43); en een koelmiddelbron, die in vloeistofverbinding aan elk van het aantal holle radiofrequentiespoelen (43) is gekoppeld, waarbij de 25 koelmiddelbron in staat is om koelmiddel te verschaffen via elke spoel van het aantal holle radiofrequentiespoelen (43)

10. Werkwijze voor het vormen van een door een koelmiddel gekoeld RF-lichaamsspoelsamenstel voor gebruik in een magnetische-resonantiebeeldvormingsmachine, waarbij de werkwijze omvat: 30 het verschaffen van een paar doornen (71, 73); het inbrengen van een aantal RF-spoelen (25) in een holtegebied (75) tussen het paar doornen (71, 73), waarbij elk van het aantal RF-spoelen (25) aan een holle geleidende structuur (43) is gekoppeld; het onder vacuüm in de holte (75) inbrengen van een hoeveelheid 35 ongehard composietmateriaal (55); het uitharden van het ongeharde composietmateriaal (55); en het verwijderen van de doornen (71, 73) voor het vormen van een met een koelmiddel gekoeld lichaamsspoelsamenstel; - 13 - het in de magnetische-resonantiebeeldvormingsmachine (2) tussen een gradiëntspoelsamenstel (52) en de patiëntboring (6) inbrengen van het door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoelsamenstel (8) het in vloeistofverbinding aan een koelmiddelbron (67) koppelen 5 van het door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoelsamenstel (8); het tijdens een aftastprocedure inbrengen van een hoeveelheid van van de koelmiddelbron (67) afkomstig koelmiddel in de door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoel, waarbij de hoeveelheid 10 koelmiddel daarin de RF-lichaamsspoel de temperatuur binnen de patiëntboring (6) onder een gewenste maximum temperatuur houdt.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de gewenste maximum temperatuur lager is dan ongeveer 24° Celsius.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de hoeveelheid 15 koelmiddel in hoeveelheid water omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 10, voorts omvattende voorafgaande aan het in de holte inbrengen van niet-uitgehard composietmateriaal in de holte inbrengen van een glasweefsel.

14. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij het 20 composietmateriaal wordt gevormd door reageren van een bisfenol A-type epoxyhars met een anhydridehardingsmiddel.

15. Maghetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) omvattende: een patiëntboring (6); .... . een gradiëntspoelsamenstel (52) dat de patiëntboring (6) 25 omringt een RF-lichaamsspoelsamenstel (8), dat tussen de patiëntboring (6) en het gradiëntspoelsamenstel (52) is gekoppeld, waarbij het RF-lichaamsspoelsamenstel (8) omvat: een aantal in omtreksrichting rond de patiëntboring (6) op 30 afstand van elkaar geplaatste RF-antennes (25); een composietmateriaal (55); een glasweefsel dat in het composietmateriaal is ingebracht; een aantal in het composietmateriaal opgenomen holle geleidende structuren (43), waarbij één van het aantal holle geleidende 35 structuren aan een respectieve antenne van het aantal RF-antennes (25) is gekoppeld; een koelmiddelbron, die in vloeistofverbinding aan elk van het aantal holle geleidende structuren (43) is gekoppeld, waarbij de koelmiddelbron in staat is om een niet-geleidend koelmiddel te - 14 - verschaffen via elk van het aantal holle geleidende structuren teneinde de patiëntboring (6) beneden een gewenste maximum temperatuur behouden tijdens bedrijf van het magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2).

16. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 15, waarbij een gedeelte van de holle geleidende structuur (43) is gemaakt van koper.

17. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 15, voorts omvattende: 10 een koperen pijpstomp die is vastgelast aan elk van de einden van de holle geleidende structuren (43); en een niet-geleidende verzamelleiding die in vloeistofverbinding tussen de koperen pijpstomp en de koelmiddelbron is gekoppeld.

18. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) omvattende: 15 een patiëntboring (6) ; een gradiëntspoelsamenstel (8), dat de patiëntboring (6) omringt; een RF-lichaamsspoelsamenstel (8), dat tussen de patiëntboring (6) en het gradiëntspoelsamenstel (52) is gekoppeld, waarbij het RF-20 lichaamsspoelsamenstel (8) omvat: een composietmateriaal (55); een aantal in het composietmateriaal (55) opgenomen holle radiofrequentiespoelen (43); een koelmiddelbron, die in vloeistofverbinding aan elk van het 25 aantal holle radiofrequentiespoelen (43) is gekoppeld, waarbij de koelmiddelbron in staat is om koelmiddel te verschaffen via elke spoel van het aantal holle radiofrequentiespoelen (43) teneinde de patiëntboring (6) beneden een gewenste maximum temperatuur te houden tijdens bedrijf van de magnetische-resonantieafbeeldingsmachine (2). 30

19. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij een holle radiofrequentiespoel (43) is gemaakt van koper.

20. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, voorts omvattende een in het composietmateriaal (55) 35 ingebracht glasweefsel (53).

21. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, voorts omvattende: een koperen pijpstomp die is vastgelast op elk van de uiteinden van de holle radiofrequentiespoelen (43); - 15 - een niet-geleidende verzamelleiding die in vloeistofverbinding is gekoppeld tussen de koperen pijpstomp en de koelmiddelbron.

22. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij de koelmiddelbron een waterbron omvat .

23. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 22, waarbij het niet-geleidende koelmiddel gedeïoniseerd water omvat.

24. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij het composietmateriaal is gevormd uit de 10 reactie van een bisfenol A-type epoxyhars met een anhydridehardingsmiddel.

25. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij een holle geleidende structuur is gemaakt van koper.

26. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, voorts omvattende: een koperen pijpstomp die is vastgelast aan elk van de uiteinden van de holle geleidende structuren (43); een niet-geleidende verzamelleiding die in vloeistofverbinding 20 is gekoppeld tussen de koperen pijpstomp en de koelmiddelbron.

27. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij een holle radiofrequentiespoel is gemaakt van koper.

28. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens 25 conclusie 18, voorts omvattende een in het composietmateriaal (55) ingebracht glasweefsel (53).

29. Magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (2) volgens conclusie 18, waarbij het composietmateriaal is gevormd uit de reactie van een bisfenol A-type epoxyhars met een 30 anhydridehardingsmiddel.

30. Werkwijze voor het vormen van een magnetische-resonantiebeeldvormingsmachine (2) met een temperatuurgeregelde patiëntboring, waarbij de werkwijze omvat: het verschaffen van. een paar doornen (71, 73); 35 het inbrengen van een aantal RF-spoelen (25) in een holte gebied (75) tussen het paar doornen (71, 73); het onder vacuümdruk in de holte inbrengen van een hoeveelheid ongehard composietmateriaal (55); het uitharden van het ongeharde composietmateriaal (55); _ _ _ - 16 - en.het verwijderen van de doornen (71, 73) voor het vormen van een door middel van een koelmiddel gekoeld RF-lichaamsspoelsamenstel; het in de magnetische-resonantiebeeldvormingsmachine (2) tussen een gradiëntspoelsamenstel (52) en de patiëntboring (6) inbrengen van 5 het door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoelsamenstel (8); het in vloeistofverbinding aan een koelmiddelbron (67) koppelen van het door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoelsamenstel (8); en 10 het. tijdens een aftastprocedure inbrengen van een hoeveelheid van van de koelmiddelbron (67) afkomstig koelmiddel in de door middel van koelmiddel gekoelde RF-lichaamsspoel, waarbij de hoeveelheid koelmiddel in de RF-lichaamsspoel de temperatuur binnen de patiëntboring (6) onder een gewenste maximum temperatuur houdt.

31. Werkwijze volgens conclusie 30, voorts omvattende: voorafgaande aan in de holte inbrengen van de hoeveelheid ongehard composietmateriaal (55) in de holte inbrengen van een glasweefsel (53).

32. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij het 20 composietmateriaal wordt gevormd door reageren van een bisfenol A-type epoxyhars en een anhydridehardingsmiddel. 1027642