NL8603006A

NL8603006A - Magnetisch resonantie apparaat met gestapeld oppervlakte spoelenstelsel.

Info

Publication number: NL8603006A
Application number: NL8603006A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-06-16
Also published as: JPS63234957A; EP0273484A2; US4859947A; CN87108042A; FI875183A; EP0273484B1; FI875183A0; DE3772020D1; KR880006540A; EP0273484A3; JP2599404B2

Description

ï * PHR 11.335 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Magnetisch resonantie apparaat met gestapeld oppervlakte spoelenstelsel.

De uitvinding heeft betrekking op een magnetisch resonantie apparaat met een magneetstelsel voor het opwekken van een stationair magneetveld, een magneetstelsel voor het opwekken van gradientvelden, een rf zendspoel en een rf oppervlakte spoelen systeem 5 voor detectie van in een te onderzoeken object op te wekken magnetische resonantie signalen.

Een dergelijk apparaat is bekend uit EP 164164 (PHN 11.042). Bij een aldaar beschreven apparaat wordt als beperking ondervonden, dat indien de oppervlakte spoel is uitgevoerd voor een 10 gewenste verbeterde signaal-ruis verhouding voor de detectie signalen, zonder verplaatsing van de spoel ten opzichte van een te onderzoeken object, slechts een relatief klein gedeelte van het object kan worden gemeten.

De uitvinding beoogt deze beperking op te heffen zonder 15 nadelige beïnvloeding van de signaal-ruis verhoudingen. Daartoe heeft een magnetisch resonantie apparaat van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding tot kenmerk, dat het rf oppervlakte spoelen systeem een cascade van op elkaar aansluitende oppervlakte spoelen bevat.

20 Doordat het rf spoelen systeem volgens de uitvinding meerdere opvolgende spoelen bevat, blijft bij detectie voor elk van die spoelen de gunstige signaalruis verhouding gelden en kan door omschakeling op een volgende spoel van de cascade tocli een groot object geheel worden doorgemeten.

25 In een voorkeursuitvoering overlappen opvolgende spoelen elkaar gedeeltelijk waardoor de ruimtelijke homogeniteit bij detectie kan worden geoptimaliseerd. Indien gewenst kan dan een grensdoorsnede in het object door twee opvolgende spoelen worden gemeten en kan voor eventuele discrepanties worden gecorrigeerd. Bijvoorbeeld voor het meten 30 van dieper in een object gelegen gebieden kan een spoelenstelsel paren van twee symmetrisch om het object op te stellen spoelen bevatten. De spoelen zijn daartoe bijvoorbeeld in een om een te meten object 8603008 < f PHN 11.935 2 aanbrengbare flexibele band opgenomen. Ook kan bijvoorbeeld een stelsel vast aan een objectdrager en een tweede stelsel openklapbaar en verplaatsbaar in de drager zijn gemonteerbaard. De spoelen zijn bij voorkeur zo goed mogelijk aansluitend aan een object gebogen 5 gemonteerd.

In een verdere voorkeursuitvoering bevat het rf spoelenstelsel spoelen voor het meten van saggitale doorsneden en zou door tijdsverloop tussen opvolgende metingen voor een doorsnede door tijdsverloop grote verschillen in de sterkte van de detectie signalen op 10 kunnen treden. Door een aangepaste meetmethodiek waarbij telkens gedeelten van eenzelfde doorsnede worden gemeten kan dit worden vermeden.

In een verdere voorkeursuitvoering bevat het rf spoelenstelsel een cascade van vlinderspoelen waardoor elk van de spoelen, bij gebruik van een homogeen zendveld, reeds door de geometrie 15 daarvan is ontkoppeld voor verstoringen door het zendveld. Bij gebruik van vlinderspoelen met een dakvorm is voor handhaving van een automatische ontkoppeling de oriëntatie in het zendveld tot voorkeursrichtingen beperkt.

Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende 20 enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven. In de tekening toont:

Fig. 1 een magnetisch resonantie apparaat uitgerust met een rf spoelen stelsel volgens de uitvinding en

Fig. 2, 3 en 4 voorkeursuitvoeringsen van spoelenstelsels 25 daarvoor.

Een magnetisch resonantie apparaat zoals weergegeven in figuur 1 bevat een magneetstelsel 2 voor het opwekken van een stationair homogeen magneetveld, een magneetstelsel 4 voor het opwekken van magnetische gradientvelden, voedingsbronnen 6 en 8 voor respectievelijk 30 het magneetstelsel 2 en het magneetstelsel 4. Een magneetspoel 10 dienende voor het opwekken van een rf magnetisch wisselveld is aangesloten op een radiofrequentbron 12. Voor detectie van, door het rf zendveld in een te onderzoeken object opgewekte magnetische resonantie signalen is een oppervlaktespoel 13 opgenomen. Voor het uitlezen is de 35 spoel 13 verbonden met een signaalversterker 14. De signaalversterker 14 is verbonden met een fasegevoelige gelijkrichter 16 die met een centrale besturingsinrichting 18 is verbonden. De centrale besturingsinrichting 8603008 £ > PHN 11.935 3 18 stuurt verder een modulator 20 voor de radiofrequentbron 12, de voedingsbron 8 voor de gradientspoelen en een monitor 22 voor beeldweergave. Een hoogfrequent oscillator 24 stuurt zowel de modulator 20 als de meetsignalen verwerkende fasegevoelige gelijkrichter 16. Voor 5 eventuele koeling dient een koelinrichting 26 met koelleidingen 27, Een dergelijke koelinrichting kan uitgevoerd zijn als waterkoeling voor weerstansspoelen of als een vloeibaar helium dewarstelsel voor supergeleidende spoelen. De binnen de magneetstelsels 2 en 4 geplaatste zendspoel 10 omsluit een meetruimte 28 die bij een apparaat voor medisch 10 diagnostische metingen voldoende ruimte biedt voor opname van patiënten. In de meetruimte 28 kunnen aldus een stationair magneetveld, gradientvelden voor positie selectie van af te beelden doorsneden en een ruimtelijk homogeen radiofrequent wisselveld worden opgewekt. De meetruimte is tegen stoorvelden afgeschermd door een Faraday kooi 29.

15 Binnen de meetruimte 28 is nu volgens de uitvinding een cascade van oppervlakte spoelen 32 opgesteld waardoor alle doorsneden Van het object voor zover door de meetruimte 28 omvat met een goede signaal-ruis verhouding kunnen worden gemeten zonder dat enige verplaatsing van object of spoelen nodig is, In een meetruimte waarin 20 bijvoorbeeld over een lengte van 50 cm voldoend exact bepaalde gradientvelden en een voldoend ruimtlijk homogeen zendveld kan worden opgewekt, kan aldus met een cascade van bijvoorbeeld drie oppervlakte spoelen met een lengte afmeting van bijvoorbeeld 20 cm over de gehele lengte van de meetruimte worden gemeten. In een dergelijke configuratie 25 overlappen de spoelen van de cascade elkaar in die richting over een afstand van bijoorbeeld ongeveer 5 cm. In praktische gevallen is gebleken, dat een overlap van ongeveer 2 a 5 cm voor behoud van een voldoende detectie homogeniteit zeker voldoende is. De mate van overlapping kan ook zo worden gekozen dat de mutuele inductie tussen 30 beide spoelen daardoor wordt geminimaliseerd. In praktische gevallen blijkt dit bij een hier toepasbare mate van overlap op te treden. Bij deze configuratie en meetmethode worden voor elke gemeten doorsnede signalen door een en dezelfde spoel geleverd. Dit met hoogstens de randvoorwaarde van de mogelijkheid een overgangsdoorsnede door twee 35 opvolgende spoelen te meten. In de meetmethode behoeft hier derhalve ten opzichte van gebruikelijke methoden niets te worden veranderd, dan een met de positie van de te meten doorsnede gesynchroniseerde omschakeling 8603006 ΡΗΝ 11.935 4 ί op een opvolgende spoel.

Een cascade stelsel hiervoor is schetsmatig weergegeven in Fig. 2 met opvolgende spoelen 32 die elkaar hier over een afstand 1 van bijvoorbeeld 2 cm overlappen. Naast de ontkoppeling van de 5 meetspoelen, tijdens de actieve periode van een zendspoel zoals die in EP 164164 is beschreven zal er ook hier zorg voor moeten worden gedragen dat geen ongewenste overspraak tussen spoelen van de cascade onderling optreedt. Indien daaraan door de geometrie en onderlinge oriëntatie onvoldoende kan worden tegemoetgekomen, kan ook daartoe gebruik 10 worden gemaakt van ontkoppel methodieken zoals beschreven in EP 164164.

De noodzaak van electronische ontkoppeling voor onderlinge beïnvloeding tussen een zendspoel en elk van de spoelen van de cascade kan worden vermeden door voor de cascade van meetspoelen gebruik te maken van spoelen met een vlinderspoel configuratie die 15 immers reeds door hun geometrie deze koppeling compenseren. Een cascade van vlinderspoelen volgens de uitvinding is geschetst in Fig. 3 waarbij hier de opeenvolgende spoelen 32 zodanig zijn gerangschikt dat enkel voor de vleugels een zekere overlap (1) optreedt. Hierbij rest voor actieve ontkoppeling slechts het voorkomen van eventuele onderlinge 20 beïnvloeding van de spoelen van de cascade zelf, waartoe een ontkoppel circuit 30 kan zijn opgenomen.

In een cascade zoals weergegeven in Fig. 4 wordt in tegenstelling tot de eerder beschreven systemen voor elk van de, hier sagitale doorsneden 34, 36 en 38 signalen van verschillende spoelen 25 gebruikt. Hierbij zullen, door het optredende tijdsverschil in het meten na de exitatie, sprongen in de sterkte van de detectie signalen op kunnen treden waarvan een nadelige invloed op de beeldkwaliteit kan ontstaan. Om dit te vermijden kan een detectie methodisch worden toegepast waarbij met opvolgende spoelen gedeelten van verschillende 30 doorsneden worden gemeten, waardoor doorsnede gedeelten gemeten na eenzelfde relexatie tijd kunnen worden samengevoed tot een volledige sagitale doorsnede. Zo kunnen doorsneden bijvoorbeeld stapsgewijs worden opgebouwd uit gedeelten 31, 33, 35 en 37 van de doorsneden. Ook kan na elke activering slechts een enkel doorsnede deel worden gemeten maar dat 35 heeft een ongunstige invloed op de tijdsduur van de meting.

Ook een dergelijke sagitale spoelen configuratie kan worden samengesteld uit vlinderspoelen waarbij het om der wille van een 8603006 t «y PHN 11.935 5 aangepaste geometrie, bijvoorbeeld bij gebruik van dakvormige vlinderspoelen gewenst kan zijn de overlapping in een richting dwars óp de eerder genoemde te laten vallen. Omdat dan gedeelten van de scharnieren van de vlinderspoelen overlappen kan het gewenst zijn de 5 opening van de spoelen dat wil zeggen de in- en uitgaande geleiders in een ander deel van de spoel aan te brengen. Een toepasbaar vlindervormige spoel kan ook worden gevormd door de vleugels samen te stellen uit voor elk van de vleugels een afzonderlijke geleider met gelijke zelfinductie L en een gemeenschappelijke geleider, waarin een 10 capaciteit voor ontkoppeling van de spoel voor, elk van de vleugels gelijkelijk belastende, zendvelden is opgenomen.

8603006

Claims

1. Magnetisch resonantie apparaat met een magneetstelsel voor het opwekken van een stationair magneetveld, een magneetstelsel voor het opwekken van gradientvelden, een rf zendspoel en een rf oppervlakte spoelen systeem voor detectie van in een object op te wekken 5 magnetische resonantie signalen met het kenmerk, dat het rf oppervlakte spoelen systeem een cascade van op elkaar aansluitende oppervlakte spoelen bevat.

2. Magnetisch resonantie apparaat volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat opvolgende spoelen van de cascade elkaar gedeeltelijk 10 overlappen.

3. Magnetisch resonantie apparaat volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat een cascade van spoelen is opgenomen in een, om een te meten object aan te brengen flexebele bandvormige drager.

4. Magnetisch resonantie apparaat volgens conclusie 1 of 2 15 met het kenmerk, dat de cascade diametraal ten opzichte van een te meten object opgestelde spoelen bevat.

5. Magnetisch resonantie apparaat volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat een van de spoeldelen vast en een tweede spoeldeel instelbaar aan een objectdrager zijn bevestigd.

6. magnetisch resonantie apparaat volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de cascade spoelen zodanig zijn opgesteld, dat detectie signalen voor een doorsnede afbeelding door eenzelfde spoel worden geleverd.

7. Magnetisch resonantie apparaat volgens eem der conclusies 25. tot 5 met het kenmerk, dat voor het meten van sagitale doorsneden een cascade configuratie van spoelen wordt gebruikt waarbij voor een volledige doorsnede, signalen uit meerdere spoelen worden gebruikt.

8. Magnetisch resonantie apparaat volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat signaalselectie middelen zijn opgenomen voor een 30 zodanige combinatie van detectie signalen voor delen van doorsneden dat een complete doorsnede kan worden gevormd uit signalen die allen op een substantieel gelijke tijd na exitatie zijn ingenomen. 8603006 PHK 11.935 ? « s·

9. Magnetisch resonantie apparaat volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de cascade van oppervlakte spoelen vlinderspoelvormige spoelen bevat. 8603006