NL8400327A - Spoel voor kernspinresonantie apparaat. - Google Patents

Description

«ζντ-r— ·*·> ΕΗΝ 10926 ] N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Spoel voor kernspinresonantie apparaat.

De uitvinding heeft betrekking op een zend- en/of meetspoel voor een kernspinresonantie apparaat voor het opwekken van een radio-frequent electranagnetisch veld in een ireetruirnte en voor detectie van door een te onderzoeken object in de meetruimte uit te zaden kernspinresonan-5 tie signalen.

Een dergelijke radiofrequentspoel is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 00 86 560 en is aldaar als element F of ook 28 aangeduid.

ifet een aldaar beschreven zadelspoel, die voor vele toepassingen 10 in kernspinresonantie apparaten het meest geschikte type spoel is, worden in praktische gevallen bezwaren ondervonden. Zo wekt een dergelijke spoel bij patiënten vaak een gevoel van onbehagen op doordat de ruimte daarbinnen relatief eng is. Verder is de Q waarde van bekende spoelen voor de gebruikelijke msetfrequenties relatief laag en veelal vrij sterk 15 afhankelijk van de hoeveelheid zich in de meetspoel bevindende materie, waardoor de spoel afhankelijk van een te neten object moet worden afgestemd. Gek is heroriëntatie van een dergelijke spoel vaak relatief moeilijk door te voeren en ontbreekt de ruimte voor patiëntenbehandeling in de meetopstelling.

20 De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen en daartoe heeft een radiofrequentspoel van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding tot kenmerk, dat de spoel is cpgebouwd uit een enkelvoudige zelfdragende geleider met relatief geringe electrische weerstand waarvan de vorm is aangepast aan de vorm van te meten objecten en de spoel 25 geheel verplaatsbaar in een meetruimte van een kernspinresonantie apparaat monteerbaar is.

Doordat een spoel volgens de uitvinding geheel zelfdragend is uitgevoerd kan deze gemakkelijk in een meetruimte verplaatst worden waardoor voor elke beeldopname, indien gewenst, de positie aan het te 30 meten object kan warden aangepast.

In een voorkeursuitvoering heeft de strocmgeleider daar waar deze in een meridiaanvlak in de hoofdmagneet van een kernspinresonantie apparaat verloopt, een enigermate driehoekige vorm waardoor bij het zich 8400327 J*. ?ö PHN 10926 2 in de meetruimte begeven van patiënten minder problemen worden ondervonden en is een spoel met een hogere Q waarde en een grotere meetgevoeligheid verkregen.

In een verdere voorkeursuitvoering zijn de toevoerleidingen 5 gezien in het rotatie symmetrische magneetveld, radiaal naast elkaar geplaatst waardoor ter plaatse minder storing in het radiofrequente veld . en derhalve ook in het meetsignaal optreedt.

In een verdere uitvoeringsvorm bestaat de gehele stroomgeleider uit een enkele, bij voorkeur pijpvormige geleider. Om de stroomgeleider 10 is bij voorkeur onder tussenvoeging van afstandsringen een electrische isolator aangebracht.

Aan de hand van de tekening zullen in het onderstaande enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden cmschreven. In de tekening toont : 15 figuur 1 een spoel volgens de uitvinding samengesteld uit een enkelvoudige pijpvormige electrische geleider, en figuur 2 een blokschema voor afstemming en voeding van een dergelijke spoel.

Een meet-detectiespoel als aangegeven in figuur 1 bevat een , 20 eerste zadelspoelhelft 1, een tweede zadelspoelhelft 2, toevoerleidingen 3 en 4, en een besturings-afregelinrichting 5. Rechte delen 6 van de spoelwindingen verlopen, bij het monteren van de spoel in een meetruimte binnen een hoofdmagneet voor het opwekken van een homogeen magneetveld, parallel net een rotatieas 7 van het systeem en daarbij gebruikelijk 25 eveneens parallel met de richting van het hoofdmagneetveld Ho. Elk van de, onderling gelijkvormde, meridiaangeleidingen 8 vertoont afwijkend van de gebruikelijke boogvorm een enigermate driehoekige vorm, waardoor in een vlak door de vier tophoeken van de driehoeken een grotere vrije doorhang voor patiënten is gerealiseerd. In een geoptimaliseerde uitvoering 30 bestaat de geleider uit een ronde pijp met een buitendiameter van bijvoorbeeld 25 mm en een wanddikte van 1a 2 mm. Hierdoor is een geringe electrische weerstand met een gemakkelijk vervormbare en goed zelfdragende geleider gerealiseerd. Voor het vervormen van de geleiders kunnen de daartoe gebruikelijke methodieken worden toegepast. Daarbij 35 dient er zorg voor te worden gedragen, dat geen onregelmatigheden of scheuren in het buismateriaal optreden.

Uit veiligheidsoverwegingen is het gewenst de geleider van dê spoel af te schermen met een gedeeltelijk weergegeven electrische iso- 8400327 PHN 10926 3 latie 10 waarbij voorkonsn dient te worden dat bet afschermmateriaal de geleider zou aantasten. Het is daarom veelal gunstig de afscherming met een tussenruimte 11 cm de geleider aan te brengen hetgeen met bijvoorbeeld enkele dragende afstandsringen kan worden gerealiseerd.

5 Uit metingen is gebleken, dat met een dergelijke spoel belast net 50 ohm voor gebruikelijke frequenties tot bijvoorbeeld 6 MHz een Q waarde tot bijvoorbeeld 200 kan warden bereikt, waardoor een verbetering in de signaal-ruis verhouding in de meetsignalen is verkregen. Onbelast levert de spoel voor de genoemde frequentie een Q waarde van 400 qp.

10 Door het zelfdragend zijn van de spoel kan ook eenvoudig warden gewerkt met uitwisselbare spoelen waardoor de spoel aan de patiënt of aan het te onderzoeken lichaamsdeel van de patiënt, of een ander te onderzoeken object dan vel aan de te gebruiken frequentie kan warden aangepast en ook nog enige nazorg aan een in de spoel apgencmen object kan warden 15 besteed.

Figuur 2 toont een blokschema van een schakelcircuit voor afstemming, voeding en signaaldetectie van de spoel. Op de kleumen 15 en 16 kan een voeding generator of een signaaldetector worden aangesloten. Aan de spoel, hier aangegeven als een inductie 17 zijn twee condensatoren 20 18 en 19 parallel geschakeld terwijl een condensator 20 in serie daarmede geschakeld is. De inductie van de spoel is bijvoorbeeld ongeveer 1,5 ^H, dè capaciteitswaarden van de condensator 18 ongeveer 300 pF en van de condensatoren 19 en 20 bijvoorbeeld 120 pF. De tuning en matching capaciteiten staan, gerekend voor de resonantie frequentie parallel, in 25 het gegeven voorbeeld wordt de totale capaciteit 300 + 120 + 120 « 540 pF wat samen met de inductie L = 1,5 ^iH een resonantie frequentie van ongeveer 6 MHz oplevert. De capaciteitswaarde van de condensatoren 19 en 20 is instelbaar. Hierbij kan elk van deze condensatoren onafhankelijk instelbaar zijn maar het is ook mogelijk deze gezamenlijk instelbaar te 30 maken waarbij dan voor een optimale instelling ook de condensator 18 regelbaar is. Een meer symmetrische afstemming kan worden verkregen door tussen de condensator 19 en de aansluitklem 16 een extra condensator toe te voegen die gezamenlijk net de condensatoren 19 en 20 instelbaar is, zodanig dat de son van de capaciteiten 19 en 20 constant is. Een geheel 35 synmetrische ophouw wordt verkregen door de klem 16 roet een aftakpunt van de spoel te verbinden en de condensatoren 18 en 19 met de spoel 17 te verbinden.

8400327

Claims (7)

1. Zend- en/of neetspoel voor opwekking van een radiofrequent electranagnetisch veld in een kernspinresonantie apparaat en voor detectie van, in een te neten object qp te wekken kernspinresonantie signalen net het kenmerk, dat de spoel is opgebouwd uit een enkelvoudige zelf-5 dragende geleider net geringe weerstand waarvan de vorm is aangepast aan de vorm van te meten objecten en die verplaatsbaar is in een meetruimte van het kernspinresonantie apparaat.

2. Zend- en/of neetspoel volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat de geleider in neridiaanvlakken van een magnetisch meetveld sub- 10 stantieel een afgeronde driehoek vormt.

3. Zend-meetspoel volgens conclusie 1 of 2, net het kenmerk, dat die is opgebouwd uit een enkelvoudige vorm gebogen, pijpvormige stroom-geleider.

4. Zend-meetspoel volgens een der voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat de geleider van een, de geleider niet rakerde electrische afscherming is voorzien.

5. Zend-meetspoel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze op een in een meetruimte verplaatsbare slede is gemonteerd. ♦

6. Zend- en/of neetspoel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan- en af voer leidingen voor de spoel in een meridiaanvlak gezien naast elkaar zijn gelegen.

7. Kernspinresonantie apparaat uitgerust met een zend- en/of • neetspoel volgens een der voorgaande conclusies. 25 30 35 8400327