NL1029029C2 - RF-spoelarray met elementen met meerdere windingen voor meervoudig-kanaal MRI. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: RF-spoelarray met elementen met meerdere windin gen voor meervoudig-kanaal MRI.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op magnetische-resonantiebeeldvorming (MRI) en meer in het bijzonder op radiofrequentie (RF)oppervlaktespoelen, die voor MRI worden gebruikt.

In het algemeen is MRI een algemeen bekende beeldvormingstech-5 niek. Een conventionele MRI-inrichting brengt een homogeen magnetisch veld tot stand bijvoorbeeld langs een as van het lichaam van een persoon, dat MRI dient te ondergaan. Dit homogene magnetisch veld conditioneert het inwendige van het lichaam van een persoon voor beeldvorming door middel van het uitlijnen van het grootste deel van de kern-10 spinnen van kernen (in atomen en moleculen, die het lichaamsweefsel vormen) langs de as van het magnetisch veld. Indien de oriëntatie van de kernspinnen afwijkt van uitlijning met het magnetisch veld, doen de kernen een poging om hun spinnen opnieuw uit te lijnen met de as van het magnetisch veld. Verstoring van de oriëntatie van kernspinnen kan 15 worden veroorzaakt door toepassing van radiofrequentie(RF)pulsen, die op de Larmor-frequentie zijn afgestemd. Tijdens het heruitlijningspro-ces voeren de kernen een precessiebeweging rond de as van het magnetisch veld uit en zenden deze kernen elektromagnetische signalen uit, welke signalen door één of meer op of rond de persoon geplaatste op-20 pervlaktespoelen kunnen worden gedetecteerd.

Beeldvormingstijd is afhankelijk van de gewenste signaal-ruis-verhouding (SNR) en de snelheid waarmee de MRI-inrichting de k-ruimte-matrix, die wordt getransformeerd om een beeld te creëren, kan vullen. Bij conventionele MRI wordt de k-ruimtematrix lijn voor lijn tegelij-25 kertijd gevuld. Hoewel vele verbeteringen op dit algemene gebied zijn doorgevoerd, is de snelheid, waarmee de k-ruimtematrix kan worden gevuld, begrensd. Om deze inherente begrenzingen te overwinnen, zijn verschillende technieken ontwikkeld om gelijktijdig meerdere gegevens-lijnen voor elke toepassing van een magnetisch-veldgradiënt te verwer-30 ven. Deze technieken, die gezamenlijk als "parallelle-beeldvormings-technieken” kunnen worden gekenmerkt, gebruiken van arrays van RF-de-tectorspoelen afkomstige ruimtelijke informatie om te substitueren voor de ruimtelijke codering, die anders op een sequentiële wijze, on- 1 0 2 9 Q 2 9_ - 2 - der gebruikmaking van veldgradiënten en RF-pulsen, dient te worden verkregen.

Twee van dergelijke parallelle beeldvormingstechnieken, die recentelijk zijn ontwikkeld en toegepast op in-vivo MRI, zijn SENSE 5 (SENSitivity Encoding) en SMASH (simultaneous acquisition of spatial harmonics). Beide technieken bevatten het parallelle gebruik van een aantal gescheiden ontvangstelementen, waarbij elk element een verschillend of ruimtelijk getransleerd gevoeligheidsprofiel heeft. Combinatie van de gedetecteerde respectieve spinresonantiesignalen maken 10 een vermindering van de voor een beeld vereiste verwervingstijd (in vergelijking met conventionele Fourier-beeldreconstructie) met een factor, die in het meest gunstige geval gelijk is aan het aantal van de gebruikte ontvangstelementen, mogelijk (zie Pruessmann et al., Magnetic Resonance in Medicine, vol. 42, biz. 952-962, 1999).

15 Een nadeel van de SENSE-techniek resulteert bijvoorbeeld, wan neer de componentspoelgevoeligheden onvoldoende goed zijn gekarakte-risteerd of onvoldoende van elkaar zijn gescheiden. Deze instabili-teiten kunnen zich voordoen als gelokaliseerde artefacten in het gereconstrueerde beeld of kunnen resulteren in een verslechterde SNR.

20 Het is dientengevolge wenselijk om RF-spoelarrays in MRI-systemen die, naast andere aspecten, een toegenomen SNR met of zonder het gebruik van parallelle beeldvormingstechnieken, zoals SENSE, verschaffen, te implementeren.

Bovendien dragen beeldartefacten ook bij aan de onderlinge kop-25 pelingen tussen spoelen in een cluster van dicht bij elkaar gesitueerde oppervlaktespoelen, die afzonderlijk zijn afgestemd en op elkaar zijn aangepast. De onderlinge koppelingen tussen de spoelen genereren gekoppelde modi, die splitsing in het resonantiespectrum van de spoelen veroorzaken. Dientengevolge raken de spoelen onafgestemd en zijn 30 niet meer op elkaar aangepast, hetgeen verminderingen in de SNR veroorzaakt. Om de SNR van de spoelen te handhaven en door spoelkoppeling veroorzaakte beeldartefacten te vermijden, zijn enkele elektrische ontkoppelingsmechanismen vereist om de meervoudig gekoppelde modi tot een enkelvoudig gedegenereerde modus, die resoneert bij de MRI-fre-35 quentie, ineen te doen vallen.

Meer recentelijk zijn parallelle beeldvormingstechnieken verder ontwikkeld om meerdere ontvangstkanalen, bijvoorbeeld 8, 16 of 32 kanalen, die signalen van 8, 16 respectievelijk 32 ontvangerspoelen ontvangen, te gebruiken. In een typische meervoudige-spoelarrayinrich- 1029029_ - 3 - ting, zijn verschillende aan elkaar grenzende spoelen verschaft voor het ontvangen van signalen tijdens beeldvorming. Er bestaat echter een aantal ontwerpuitdagingen in het verschaffen van de capaciteit van meervoudige ontvangstkanalen en meervoudige spoelen. Bijvoorbeeld 5 dient de omvang van spoelen, die benodigd is om een 32-kanaal MRI-sys-teem te ondersteunen, voldoende klein te zijn om binnen een typisch 40 cm gezichtsveld van een conventioneel MRI-systeem of een kleiner gezichtsveld voor enkele toepassingen te passen. Bovendien zullen de spoelomvang en corresponderende inrichting binnen een spoelarray in-10 herente inductieve koppeling en gevoeligheidsproblemen presenteren, die beide op negatieve wijze invloed kunnen hebben op de kwaliteit (Q) en belastingsfactoren van de spoelen, waardoor de totale SNR-presta-ties van de spoelen en het MRI-systeem tijdens beeldvorming worden beperkt. Om de hierboven beschreven omvang- en gevoeligheidsproblemen 15 aan te pakken, werden bepaalde spoelconfiguraties, bijvoorbeeld spiraalvormige spoelen of spoelen met meerdere lussen, gebruikt in spoelarrays, die zijn ontworpen voor magnetische-resonantiewerking beneden 30 MHz. Er bestaat nu een toegenomen behoefte aan aanvullende ontvangstkanalen en MRI-systeemcapaciteit bij hogere frequenties, in 20 het bijzonder, doch niet daartoe beperkt, 64 MHz en 128 MHz, corresponderend met 1,5T respectievelijk 3T systemen. In MRI-systemen, die bij of boven 30 MHz werken, gebruikte spiraalvormige spoelen of spoelen met meerdere lussen kunnen echter een negatieve invloed op de totale prestaties van de spoelen en het MRI-systeem tijdens beeldvorming 25 hebben.

De belastingsfactor is de verhouding van onbelaste Q en belaste Q (wanneer de spoel wordt belast door middel van plaatsing op het subject) , waarbij de kwaliteitsfactor Q een maat van de spoelresonantie-frequentie gedeeld door de bandbreedte van de spoelresonantie is, zo-30 als bekend is voor de vakman. De belastingsfactor dient als een maat voor de verhouding van totale weerstandsverliezen afkomstig van de spoel en het af te beelden subject gedeeld door de verliezen afkomstig van de spoel alleen. Hoge belastingsfactoren betekenen in het algemeen dat het grootste deel van de ruis afkomstig is van het subject en niet 35 van de spoel, en worden in afwezigheid van een sterke E-veldkoppeling tussen de spoel en het monster, in het algemeen geïnterpreteerd als een teken van goede spoelprestaties.

Hetgeen benodigd is, is een sterk gekoppeld RF-spoelsamenstel, dat MRI-spoelen met een hoge Q en een hoge belastingsfactor heeft, 1 Π 9 Q Λ o λ - 4 - voor gebruik in een meerkanaals MRI-systeem, dat bij hogere frequenties werkt.

Een RF-spoelsamenstel voor gebruik in een MRI-systeem met meerdere ontvangstkanalen is verschaft. Het RF-spoelsamenstel is ingericht 5 als een RF-spoelsamenstel 200 met elementen met meerdere windingen om te werken als een oppervlaktespoelarray in samenwerking met het MRI-systeem 100, dat is ingericht om in een meervoudig-kanaalontvangstmo-dus te werken.

Volgens een eerste aspect omvat een radiofrequentie<RF)spoelsa-10 menstel voor gebruik in een magnetische-resonantiebeeldvorming(MRI)~ systeem een aantal spoelelementen met meerdere windingen voor het ontvangen van RF-signalen tijdens beeldvorming en waarin de spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om te koppelen aan een corresponderend aantal ontvangstkanaalvoorversterkeringangen in het MRI-15 systeem.

Volgens een tweede aspect omvat een radiofrequentie(RF)spoelsa-menstel voor gebruik in magnetische-resonantiebeeldvorming (MRI) ten minste één RF-spoelarray, waarin de RF-spoelarray een aantal spoelelementen met meerdere windingen omvat voor het ontvangen van RF-signalen 20 tijdens beeldvorming en waarin de spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om te koppelen aan een corresponderend aantal ontvangstkanalen in het MRI-systeem.

Fig. 1 is een illustratie van een voorbeeld van een MRI-sys-teem, waarop uitvoeringsvormen van de uitvinding toepasbaar zijn; 25 fig. 2 is een blokschema van een uitvoeringsvorm van een RF- spoelsamenstel met elementen met meerdere windingen; en fig. 3 is een diagram van een in het RF-spoelsamenstel van fig. 2 gebruikte spoel.

Er wordt nu eerst verwezen naar fig. 1, waarin een voorbeeld 30 van een magnetische-resonantiebeeldvorming(MRI)systeem 100 is weergegeven. Het MRI-systeem 100 werkt op een algemeen bekende wijze en bevat een computer, die gradiëntspoelvermogensversterkers via een puls-besturingsubsysteem bestuurt. Het pulsbesturingsubsysteem en de gra-diëntversterkers produceren tezamen de juiste beeldvormende gradiënt-35 golfvormen Gx, Gy en Gz voor bijvoorbeeld een spinecho, een gradiënt-herroepen echopulsreeks, een snelle spinecho of voor andere typen pulsreeksen, zoals deze voor de vakman bekend zijn. De gradiëntgolf-vormen zijn verbonden met magnetische gradiëntveldspoelen, die rond de boring van een MR-magneetsamenstel zijn gepositioneerd, zodat magneti- - 5 - sche gradiëntvelden Gx=dB0/öx, Gy=dB0/dy en Gz=dB0/öz aan het van een MR-magneetsamenstel afkomstig polariserend magnetisch veld B0 worden opgelegd.

Het pulsbesturingsubsysteem bestuurt ook een radiofrequentie-5 synthesizer, die een deel van een RF-zendontvangstsysteem vormt. Het pulsbesturingsubsysteem bestuurt ook een RF-modulator, die de uitgang van de radiofrequentiesynthesizer moduleert. De resulterende RF-signa-len, versterkt door een vermogensversterker en toegevoerd aan een RF-spoelsamenstel via een zend/ontvangstschakelaar, worden gebruikt om de 10 kernspinnen van een af te beelden object 150 binnen het MRI-systeem te exciteren.

Op een algemene wijze worden de van de geëxciteerde kernen van het af te beelden object afkomstige MR-signalen opgepikt door een RF-ontvangstspoelsamenstel en via een zend/ontvangstschakelaar aan een 15 voorversterker gepresenteerd, teneinde te worden versterkt en vervolgens te worden verwerkt door een kwadratuurfasedetector, of door een digitale ontvanger, zoals bekend is voor de vakman. In beide gevallen worden de gedetecteerde signalen door een hoge-snelheid A/D omzetter gedigitaliseerd en toegevoerd aan de computer voor verwerking om MR-20 beelden van het object te produceren. De computer kan ook stelvermo-gensvoedingen besturen, die worden gebruikt om de magneethomogeniteit (wanneer de beeldvormende gradiënten uit zijn) via een stelspoelsamen-stel te optimaliseren,.

In uitvoeringsvormen van de uitvinding omvat het RF-spoelsamen-25 stel 200 ten minste één van en bovenste spoelsamenstel 200A en een onderste spoelsamenstel B, die aan elkaar zijn bevestigd om een samenstel te vormen, dat rond het lichaam van het af te beelden subject of object 150 zal passen. De bovenste en onderste spoelsamenstellen zijn identiek en zullen in verder detail onder verwijzing naar fig. 2 en 3 30 worden toegelicht. Een oppervlaktespoel is algemeen bekend in MRI en is een alleen-ontvangen RF-beeldvormingsspoel, die in het algemeen past bij het oppervlak van het af te beelden object. In de in fig. 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvorm is een RF-spoelsamenstel 200 met elementen met meerdere windingen een volledig-lichaamsspoelarray, doch 35 het zal duidelijk zijn voor de vakman dat de uitvinding ook toepasbaar is en kan worden gemodificeerd om geschikt te zijn voor andere opper-vlaktespoeltoepassingen, waaronder bijvoorbeeld doch niet daartoe beperkt gedeeltelijk-lichaamsspoelen, borstspoelen, hartspoelen en appendage (arm of been)spoelen, enz. In andere uitvoeringsvormen zijn de 1029029 - 6 - spoelen vervaardigd van dunne elektrische geleider, zoals een koperen strip of folie of met zilver, goud of koper bedekt metaal, en gemonteerd op een flexibel substraat, dat aan het subject is aangepast, of zijn deze spoelen vervaardigd van flexibele gedrukte-schakelingsplaat.

5 De beschrijving van het RF-spoelsamenstel 200 zal in detail worden gegeven onder verwijzing naar fig. 2 en 3.

In uitvoeringsvormen van de uitvinding is een RF-spoelsamenstel, ingericht voor gebruik in een MRI-systeem, dat bij hoge frequenties werkt, verschaft. Zoals hierin gebruikt, verwijst de term hoge 10 frequentie naar een frequentie van meer dan 30 MHz. Bovendien is het in uitvoeringsvormen van de uitvinding wenselijk om een meerkanaalsar-ray voor het ontvangstspoelsamenstel te implementeren. Door dit te doen, kan vervolgens een parallelle verwerkingstechniek, zoals SENSE (hierboven beschreven) worden gebruikt om de gegevensverwervingstijd 15 te verbeteren. Bij relatief hoge B0-veldsterkten (bijv. >3T), beïnvloeden de elektrische eigenschappen en de omvang van de patiënt ook de homogeniteit van het RF-excitatieveld. Indien de zendspoel echter ook in een arrayconfiguratie zou zijn geïmplementeerd, kunnen de stroomamplitude en fase in elk arrayelement individueel worden gere-20 geld om ten minste voor een deel de met de elektrische eigenschappen van de patiënt verbonden variaties in RF-excitatieveld compenseren.

Er wordt nu verwezen naar fig. 2, waarin een voorbeelduitvoe-ringsvorm van het bovenste of onderste spoelsamenstel van het RF-spoelsamenstel 200 met elementen met meerdere windingen in detail is 25 weergegeven. Zoals is beschreven onder verwijzing naar fig. 1, omvat het RF-spoelsamenstel 200 een bovenste spoelsamenstel en een onderste spoelsamenstel, die met elkaar zijn verbonden op een wijze om rond het lichaam van een af te beelden subject te passen. De bovenste of onderste spoelsamenstellen zijn identiek en worden gerepresenteerd door het 30 in fig. 2 weergegeven schema. In deze uitvoeringsvorm is het RF-spoelsamenstel 200 ingericht als een lichaamsoppervlaktespoelarray. Het zal duidelijk zijn dat de omvang en inrichting van de spoelen en componenten kan worden gewijzigd voor andere oppervlaktespoeltoepassingen.

Er wordt verder verwezen naar fig. 2, waarin het bovenste of 35 onderste samenstel van het RF-spoelsamenstel 200 is weergegeven. Elk van de bovenste en onderste samenstellen van het RF-spoelsamenstel 200 omvatten een reeks van meervoudige-spoelsubsamenstellen 300. Elk meer-voudige-spoelsubsamenstel 300 omvat een aantal spoelelementen 210 met meerdere windingen, waarbij het aantal elementen per subsamenstel 300 1 0 2 9 0 2 0 - 7 - wordt gekozen op basis van het aantal gewenste ontvangerkanalen (bijvoorbeeld zal een 32-kanaals ontvangercapaciteit een totaal van 32 spoelelementen met meerdere windingen in het RF-spoelsamenstel vereisen, 16 in het bovenste spoelsamenstel en 16 in het onderste spoelsa-5 menstel), een corresponderend aantal balunsamenstellen 220 voor elk spoelelement 210, en een aantal verdeelde condensatoren 230, die selectief rond elk spoelelement 210 zijn gepositioneerd. De waarden van de verdeelde condensatoren worden zodanig ingesteld om elk spoelelement af te stemmen op de MRI-frequentie, waarbij alle spoelsamenstel-10 len zijn geassembleerd en het monster of subject in de monsterruimte aanwezig is. De spoelelementen met meerdere windingen worden dus via de verdeelde condensator 230 afgestemd om elk spoelelement te doen resoneren bij een frequentie, die in hoofdzaak met de MRI-frequentie van het MRI-systeem correspondeert, wanneer het systeem is geladen met het 15 subject. In deze voorbeelduitvoeringsvorm zijn vier (4) spoelelementen met meerdere windingen in elk subsamenstel 300 gepositioneerd, zoals weergegeven in fig. 2, waarbij elke spoel in een zekere mate door een aangrenzende spoel wordt overlapt, en waarin de mate van overlap zodanig wordt aangepast om onderlinge elektromagnetische koppeling tussen 20 paren van spoelen te minimaliseren. Vier subsamenstellen 300 zijn gecombineerd om het bovenste of onderste samenstel van het RF-spoelsa-menstel 200 te vormen. Elk subsamenstel 300 bevat verder aan elk spoelelement met meerdere windingen en balunsamenstel gekoppelde kabels voor verbinding met het MRI-systeem 100 van fig. 1 en de meerdere 25 kabels 240 worden desgewenst door buizen 270 geleid om het aantal verbindingen met de voorversterkte ingangen van de ontvanger 100 van het MRI-systeem samen te voegen. In deze uitvoeringsvorm omvatten de balunsamenstellen 220 LEXAN-blokken, die de kabels 240 behuizen, een ba-lun PC-plaat (niet weergegeven), die blokkeerspoelen, pindiodes, de 30 balun, bevat welke op een algemeen bekende wijze zijn verschaft. Verder zijn de kabels 240 via de balun afgestemd op lambda/2, en vervolgens samengebundeld in een siliconenwarmtekrimp en in elkaar gedraaide TEFLON-buis als vier discrete kabels (weergegeven als buis 270) van acht.

35 Er wordt nu verwezen naar fig. 2, waarin in deze voorbeelduit voeringsvorm twee arrays (bovenste en onderste spoelsamenstellen) elk bestaan uit zestien spoelelementen met meerdere windingen, vier per subsamenstel 300. Eén array (bovenste 200A) is ontworpen voor de borst van de patiënt en de andere array (onderste 200B) is ontworpen voor de 1029029_ - 8 - rug van de patiënt. Het samenstel van de bovenste en onderste arrays vormt een 32-kanaals flexibele array. Elk van de het RF-spoelsamenstel 200 vormende bovenste en onderste samenstellen bestaat uit zestien spoelelementen 210 met meerdere windingen/ waarin vier spoelelementen 5 met meerdere windingen in een corresponderend subsamenstel 300 zijn geplaatst, en vier subsamenstellen 300 elektrisch en mechanisch zijn verbonden om een zestien-spoelenarray te vormen. De subsamenstellen 300 zijn via de kabels 240 en 270 elektrisch met elkaar verbonden, zoals hierboven beschreven. De subsamenstellen zijn mechanisch gekoppeld 10 door het bevestigen van elk van de vier subsamenstellen 300 op een plaat of substraat 250, bijvoorbeeld LEXAN-kunststof met een dikte van 0,030 inch. Andere materialen en dikten kunnen worden gebruikt. De plaat of het substraat is desgewenst voldoende flexibel zodat het bovenste spoelsamenstel van het RF-spoelsamenstel 200 enigszins kan wor-15 den gebogen om op comfortabele wijze op de borst van een patiënt of subject (150 in fig. 1) te worden geplaatst en het onderste spoelsamenstel van het RF-spoelsamenstel 200 kan worden gebogen om op comfortabele wijze te rusten tegen de rug van een patiënt, en verder vormen de bovenste en onderste spoelsamenstellen een structuur, die de pa-20 tiënt omringt, om een volledige bestrijking van het lichaam met minimale interferentie van de het lichaam van de patiënt omringende lucht op het MRI-systeem te waarborgen. In de weergegeven uitvoeringsvorm is de plaat 250 enigszins gebogen om vier locaties voor vier subsamenstellen 300 te vormen. Verder bevat het RF-spoelsamenstel 200 een be-25 dekking 260, waaraan de de subsamenstellen 300 bevattende plaat 250 dient te worden bevestigd en om een uitwendige beschermende afdekking voor het RF-spoelsamenstel 200 te verschaffen. De bedekking 260 is desgewenst geconstrueerd van een flexibele foam om gemak van hantering door de gebruiker van het MRI-systeem bij het plaatsen van het RF-30 spoelsamenstel 200 op en rond de patiënt mogelijk te maken. Verder bevat de bedekking 260 desgewenst een uitwendige afdekking over het foam om alle componenten van het RF-spoelsamenstel 200 te beschermen. Voor deze voorbeelduitvoeringsvorm is de lengte van het RF-spoelsamenstel, wanneer deze volledig is geconstrueerd, desgewenst 42 cm om te corres-35 ponderen met het gezichtsveld van een conventioneel MRI-beeldvormings-systeem.

Zoals hierboven is beschreven, is een RF-spoelsamenstel 200 geschikt voor lichaamsbeeldvorming in een MRI-systeem met meerdere ont-vangstkanalen (d.w.z., 32). Indien andere beeldvormingstoepassingen of 102902 - 9 - gezichtsveldvoorwaarden gewenst zijn, kan de lengte van het RF-spoel-samenstel 200 worden gewijzigd om geschikt te zijn voor het gewenste gezichtsveld. Eventueel kunnen het aantal en/of de omvang van de spoelen, die de array vormen, worden gewijzigd.

5 Er wordt nu verwezen naar fig. 3, waarin een spoelelement 210 met meerdere windingen is weergegeven. Zoals hierboven is beschreven met betrekking tot de voorbeelduitvoeringsvorm, zijn er 32 spoelele-menten 210 met meerdere windingen. Elk spoelelement 210 met meerdere windingen is desgewenst een lus met meerdere windingen van geleidend 10 materiaal, dat geschikt is voor gebruik in een MRI-systeem, bijvoorbeeld koper Cu. Andere voor gebruik in MRI-systemen geschikte materialen kunnen worden gebruikt, doch in deze uitvoeringsvorm werd koper gebruikt vanwege zijn vervaardigingsgemak en vanwege kostenoverwegingen. In een voorbeelduitvoeringsvorm is een dubbele lus gebruikt, zo-15 als weergegeven in fig. 3. De elementspoelen 210 hebben een afmeting van 11,9 cm x 10,7 cm (meting tussen de lussen) en de afmeting wordt geselecteerd op basis van de gewenste toepassing, lichaamsbeeldvorming en dus een 42 cm gezichtsveld, en aantal ontvangstkanalen (32). In deze uitvoeringsvorm is de omvang van de spoelen geselecteerd om te 20 passen bij een totaal van 16 spoelen 210 op een substraat, dat de eis van een 42 cm gezichtsveld van een conventionele MRI-scanner niet overschrijdt. Vanzelfsprekend zullen andere toepassingen het gezichtsveld balanceren, vervolgens het aantal ontvangstkanalen om het aantal, omvang en aantal lussen van de benodigde spoelelementen te bepalen. Er 25 wordt nu verwezen naar fig. 3, waarin het spoelelement 210 met een dubbele lus is weergegeven. In de voorbeelduitvoeringsvorm werd elk spoelelement met meerdere windingen geëtst op een 6 oz., 0,021 inch schakelingsplaat onder gebruikmaking van een computer-ondersteund ontwerp (CAD) techniek en een lus is verkregen in een kruispunt 290. Elke 30 spoel 210 werd afzonderlijk vervaardigd en afgestemd en vervolgens werd elk subsamenstel 300 (fig. 2) geconstrueerd door middel van het lijmen van spoelelementen 210 op een overlappende wijze om de gewenste koppelingsfactor te verkrijgen voor gebruik als een multi-spoelarray in het MRI-systeem. De spoelelementen 210 bevatten verder een aantal 35 van 280 contactpunten voor gebruik bij het bevestigen van condensatoren (weergegeven als 230 in fig. 2). Wederom verwijzend naar fig. 3, is de het spoelelement 210 omvattende geleider octagonaal in vorm weergegeven. Het is duidelijk, dat deze vorm slechts is weergegeven als een voorbeeld en dat vele andere vormen worden beoogd, welke vor- _1 0 2 9 0 2 9_ - 10 - men binnen het kader van de uitvinding liggen, waaronder in het bijzonder cirkelvormige lussen, vierkante lussen, rechthoekige lussen en n-zijdige polygonen, waarin n>3.

In bedrijf liet de voorbeelduitvoeringsvorm, zoals weergegeven 5 in fig. 1 en 2, een belastingsfactor in het bereik van 2-3:1 zien. Elk spoelelement 210 met meerdere windingen was afgestemd om spoelkoppe-ling te minimaliseren voor de toestand waarin het RF-spoelsamenstel 200 rond de patiënt is gebogen. Het is wenselijk, dat de afstemming ongevoelig is voor de buiging van het RF-spoelsamenstel, zodat het RF-10 spoelsamenstel voor een verscheidenheid aan lichaamsomvangen werkzaam is.

Hoewel slechts bepaalde kenmerken van de uitvinding hierin zijn getoond en beschreven, zullen vele modificaties en veranderingen duidelijk zijn voor de vakman. Het zal daarom duidelijk zijn, dat de bij-15 gevoegde conclusies zijn bedoeld om dergelijke modificaties en veranderingen als vallende binnen de werkelijke omvang van de uitvinding te bestrijken.

1 029 0 2 9

Claims (22)

1. Radiofrequentie(RF)spoelsamenstel voor gebruik in een mag-netische-resonantiebeeldvorming(MRI)systeem, omvattende: een aantal spoelelementen met meerdere windingen voor het ontvangen van RF-signalen tijdens beeldvorming en waarin de spoelelemen-5 ten met meerdere windingen zijn ingericht om verbonden te zijn met een corresponderend aantal ontvangstkanalen in het MRI-systeem, dat werkt bij frequenties van meer dan 30 MHz.

2. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 1, waarin de spoelelementen met meerdere windingen elektrisch en mechanisch zijn ingericht 10 om een RF-spoelarray te vormen.

3. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 1 of 2, waarin het aantal spoelelementen met meerdere windingen en het aantal ontvangstkanalen met elkaar corresponderen.

4. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, 15 waarin de spoelelementen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om respectieve aangrenzende spoelelementen met meerdere windingen te overlappen en waarin de spoelelementen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om te corresponderen met een gewenst gezichtsveld binnen het MRI-systeem.

5. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de spoelelementen met meerdere windingen geleidend materiaal omvatten, welk materiaal geschikt is voor gebruik in het MRI-systeem.

6. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, verder omvattende een corresponderend aantal balunsamenstellen en een 25 corresponderend aantal verdeelde condensatoren, die selectief rond elk van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn gepositioneerd.

7. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 6, waarin de spoelelementen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn over- 30 lapt om de wederzijdse elektromagnetische koppeling tussen spoelelementen voor gebruik in het MRI-systeem te minimaliseren.

8. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 7, waarin de spoelelementen met meerdere windingen via de verdeelde condensatoren zijn afgestemd om elk spoelelement te doen resoneren bij een frequentie, die 35 in hoofdzaak correspondeert met de MRI-frequentie van het MRI-systeem, wanneer het samenstel is geladen met een af te beelden subject. 1029029_ - 12 -

9. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de spoelelementen met meerdere windingen elk ten minste één lus met meerdere windingen van geleidend materiaal, dat geschikt is voor gebruik in het MRI-systeem, omvatten.

10. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de spoelelementen met meerdere windingen zijn vervaardigd onder gebruikmaking van computer-ondersteunde ontwerptechnieken.

11. Radiofrequentie(RF)spoelsamenstel voor gebruik bij magne-tische-resonantiebeeldvorming (MRI) omvattende: 10 ten minste één RF-spoelarray, waarin de RF-spoelarray een aan tal spoelelementen met meerdere windingen omvat voor het ontvangen van RF-signalen tijdens beeldvorming en waarin de spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om te zijn verbonden met een corresponderend aantal ontvangstkanalen in het MRI-systeem, dat bij fre- 15 quenties van meer dan 30 MHz werkt.

12. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 11, waarin de ten minste ene RF-spoelarray een flexibel substraat omvat voor het daarop aanbrengen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen.

13. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 11 of 12, waarin het 20 aantal van spoelelementen met meerdere windingen en het aantal ontvangstkanalen gelijk aan elkaar zijn.

14. RF-spoelsamenstel volgens elk van de conclusies 11-13, waarin de spoelelementen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om respectieve aangrenzende spoelelementen 25 met meerdere windingen te overlappen en waarin de spoelelementen van het aantal spoelelementen met meerdere windingen zijn ingericht om te corresponderen met een gewenst gezichtsveld binnen het MRI-systeem.

15. RF-spoelsamenstel volgens elk van de conclusies 11-14, waarin de spoelelementen met meerdere windingen geleidend materiaal 30 omvatten, welk materiaal geschikt is voor gebruik in het MRI-systeem.

16. RF-spoelsamenstel volgens elk van de conclusies 11-15, verder omvattende een corresponderend aantal balunsamenstellen en een corresponderend aantal verdeelde condensatoren, die selectief rond elk spoelelement met meerdere windingen zijn gepositioneerd.

17. RF-spoelsamenstel volgens elk van de conclusies 14-16, waarin een mate van overlap wordt aangepast om de wederzijdse elektromagnetische koppeling tussen spoelelementen met meerdere windingen voor gebruik in het MRI-systeem te minimaliseren. 1029029 - 13 -

18. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 16, waarin de corresponderende waarden van de gedeelde condensatoren worden aangepast om elk spoelelement te doen resoneren bij een frequentie, die in hoofdzaak correspondeert met de MRI-frequentie van het MRI-systeem, wanneer 5 het samenstel is geladen met een af te beelden subject.

19. RF-spoelsamenstel volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin het RF-spoelsamenstel mechanisch is gekoppeld aan een substraat en waarin het substraat is ingericht om rond een af te beelden subject te worden gepositioneerd.

20. RF-spoelsamenstel volgens elk van de conclusies 11-19, waarin de spoelelementen met meerdere windingen elk ten minste één lus met meerdere windingen van geleidend materiaal, dat geschikt is voor gebruik in het MRI-systeem, omvatten.

21. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 19 of 20, waarin het 15 substraat van het ten minste ene spoelsamenstel flexibel is en in hoofdzaak aan de vorm van het af te beelden subject aan te passen is.

22. RF-spoelsamenstel volgens conclusie 21, omvattende ten minste twee aan te passen spoelsamenstellen, waarin elk spoelsamenstel aan een verschillend deel van het af te beelden subject is aangepast. 1 ()2 9 0 2 9