具有固定和活動部分的rf線圈系統的製作方法
2023-06-22 14:14:26 2
專利名稱：具有固定和活動部分的rf線圈系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於磁共振成像設備的RF系統，包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統。
本發明也涉及一種磁共振成像設備，包括主磁體系統、梯度線圈系統、RF系統和信號處理系統，所述RF系統包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統。
磁共振成像(MRI)設備的基本部件是主磁體系統、梯度線圈系統、RF系統和信號處理系統。主磁體系統通常包括允許待由MRI設備分析的對象進入的鏜孔(bore hole)，並且產生用於極化待分析的對象中的核自旋的強均勻靜場。梯度線圈系統被設計成產生具有受控空間不均勻性的隨時間變化的磁場。RF系統主要由RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統組成，其中RF發射線圈子系統能夠產生用於激發待分析的對象中的核自旋共振的旋轉磁場，其中RF接收線圈子系統將自旋原子核的旋進磁化轉化成電信號。信號處理系統基於所述電信號產生圖像。本發明涉及這種MRI設備的RF系統，尤其涉及這種RF系統的RF接收線圈子系統。
應當注意的是，在主磁體系統內包括上述鏜孔的MRI設備也常常被稱為圓柱形(或閉合式)MRI設備。本發明並不限於這種圓柱形MRI設備。本發明也可用於非圓柱形(或開放式)MRI設備，這種MRI設備通常包括具有腔而不是鏜孔的C形臂。
從現有技術可以知道兩種類型的RF系統或RF接收線圈子系統。根據第一類型的這種RF系統，整個RF接收線圈子系統固定於待分析的對象，優選地圍繞所述對象。這種RF系統的缺點是存在許多電纜和活動部分，它們會妨礙待分析的對象的舒適位置。由於許多線圈必須圍繞所述對象布置，因此這種RF系統也會妨礙待分析的對象的準備。在第二類型的RF系統或RF接收線圈系統中，整個RF接收線圈系統被固定到磁共振成像設備的主磁體系統。該類型的RF系統具有的缺點是RF接收線圈子系統被定位成離待分析的對象的距離更遠，導致低信噪比。參考現有技術US5,600,245和US2002/0138001 A1。
本發明的目標是提供一種在開篇段落中所提到的類型的RF系統和在開篇段落中所提到的類型的磁共振成像設備，其中已知RF系統和已知磁共振成像設備的缺點被儘可能地避免。
為了實現所述目標，根據本發明的RF系統的特徵在於RF接收線圈子系統包括至少一個第一線圈狀元件和至少一個第二線圈狀元件，其中所述或每個第一線圈狀元件被分配給磁共振成像設備的主磁體系統，且其中所述或每個第二線圈狀元件被分配給待由磁共振成像設備分析的對象。
為了實現所述目標，根據本發明的磁共振成像設備的特徵在於RF接收線圈子系統包括至少一個第一線圈狀元件和至少一個第二線圈狀元件，其中所述或每個第一線圈狀元件被分配給主磁體系統，且其中所述或每個第二線圈狀元件被分配給待由磁共振成像設備分析的對象。
根據本發明的RF系統和包括這樣的RF系統的磁共振成像設備具有優於從現有技術已知的MRI設備和RF系統的多種優點。與所有線圈附著到待分析的對象和所有線圈隨著待分析的對象移動的RF系統相比，對於磁共振成像設備的操作者和對於待分析的對象來說具有優點。對於操作者來說由於僅僅第二線圈狀元件必須附著到對象且更少的電纜必須連接到MRI設備的事實，更加容易安置待分析的對象。對於待分析的對象來說，由於沒有線圈布置在床和對象的背部之間的事實，因此可以增加舒適性。另外，在檢查空間中存在更多的可用空間。與RF接收線圈子系統的所有部分固定到主磁體系統的設備相比，可以實現更高的信噪比，因為RF接收線圈子系統的部分被定位成更靠近待分析的對象。
根據本發明的優選實施方式，所述或每個第一線圈狀元件被定位在待分析的對象安置在其上的支撐體或床的下方，優選直接在所述支撐體或床的下方。所述或每個第一線圈狀元件以一種方式附著到磁共振成像設備的主磁體系統，使得所述支撐體或床和所述或每個第一線圈狀元件之間的相對移動是可能的。
根據本發明的進一步改進的、優選的實施方式，所述或每個第二線圈狀元件被定位在待分析的對象之上，優選直接位於其上方。所述或每個第二線圈狀元件以一種方式附著到待分析的對象，使得所述或每個第二線圈狀元件可與待分析的對象一起移動。所述或每個第二線圈狀元件可與待分析的對象安置在其上的支撐體或床一起相對於所述或每個第一線圈狀元件移動。
將在下面參考附圖描述根據本發明的RF系統和磁共振成像設備的
圖1顯示了從現有技術已知的磁共振成像(MRI)設備1，該設備包括用於產生穩定磁場的主磁體系統2，也包括提供梯度線圈系統3的若干梯度線圈，所述梯度線圈系統用於產生在X、Y、Z方向上具有梯度的附加磁場。所示的坐標系的X方向按照慣例對應於主磁體系統2中的穩定磁場的方向。X軸是與主磁體系統2的檢查空間的軸線共軸的軸，Z軸是從磁場的中心延伸的垂直軸，Y軸是與X軸和Z軸正交的相應水平軸。梯度線圈系統3的梯度線圈由電源單元4供電。
根據圖1的磁共振成像(MRI)設備1進一步包括RF系統5，該RF系統包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統。RF發射線圈子系統用來產生RF磁場並且連接到RF發射器和調製器6。RF接收線圈子系統用於接收由待檢查的對象7(例如人或動物體)中的RF場產生的磁共振信號。
此外，主磁體系統2圈起檢查空間，該檢查空間足夠大以容納待檢查的主體7的一部分。RF系統5，即RF接收線圈子系統，通過發射/接收電路9連接到信號放大器和解調單元10。
控制單元11控制RF發射器和調製器6以及電源單元4，從而產生包含RF脈衝和梯度的特定脈衝序列。從解調單元10獲得的相位和幅度被應用於處理單元12。處理單元12處理出現的信號值，從而通過轉換形成圖像。圖像例如可以藉助於監視器8觀看。
根據本發明，磁共振(MRI)設備1包括改進的RF系統，即改進的RF接收線圈子系統，該系統將在下面更具體地進行描述。本發明提供了用於磁共振成像設備的新的RF系統。
圖2在待分析的對象14的兩個不同位置與所述對象14一起顯示了磁共振成像設備13。圖2顯示了圈起檢查空間16的磁共振成像設備13的主磁體系統15，所述檢查空間16足夠大以容納待分析的對象14的至少一部分。待分析的對象14被定位在支撐體或床17上，所述支撐體或床17可以相對於主磁體系統15移動，從而待分析的對象14可以被插入到檢查空間16中或從所述檢查空間16移出。在圖1的上部中，待分析的對象14幾乎完全被插入到檢查空間16中。在圖1的下部中，待分析的對象14幾乎完全從檢查空間16移出。
除了圈起所述檢查空間16的主磁體系統15之外，根據本發明的磁共振成像設備13也包括梯度線圈系統和RF系統。為了簡化圖2的繪製，未在圖2中顯示梯度線圈系統。另外，在圖2中僅僅顯示了RF系統的RF接收線圈子系統18。
根據本發明的RF接收線圈子系統18包括至少一個第一線圈狀元件19和至少一個第二線圈狀元件20。所述或每個第一線圈狀元件19被分配給磁共振成像設備13的主磁體系統15。所述或每個第一線圈狀元件19可以被設計成內置系統身體線圈的一部分。所述或每個第二線圈狀元件20被分配給待由磁共振成像設備13分析的對象14。圖2僅僅顯示了一個第一線圈狀元件19和一個第二線圈狀元件20。這些線圈狀元件中的每一個可以包括一個或多個環。
根據圖2的實施例，RF接收線圈子系統18的第一線圈狀元件19附著於主磁體系統15並且直接定位在待分析的對象安置在其上的支撐體或床17的下方。根據圖2的實施例，RF接收線圈子系統18的第一線圈狀元件19固定地附著於主磁體系統15。這允許支撐體或床17相對於主磁體系統15和相對於第一線圈狀元件19移動。
RF接收線圈子系統18的第二線圈狀元件20附著於待分析的對象14，即直接在對象14上方。第二線圈狀元件20可與支撐體或床17一起，因此與待分析的對象14一起，相對於主磁體系統15和相對於第一線圈狀元件18移動。
在圖2所示的實施例中，RF接收線圈子系統18被設計成多元件線圈，第一線圈狀元件19固定於主磁體系統15，第二線圈狀元件20固定於對象14。固定於主磁體系統15的第一線圈狀元件19直接放置在支撐體或床17的下方，靠近對象14的背部。固定於對象14的第二線圈狀元件20布置在對象14的頂上，即直接放置在對象14的前部上。所以，一起充當接收線圈的第一線圈狀元件19和第二線圈狀元件20被布置成靠近待分析的對象14。
圖3顯示了包括根據本發明的RF系統，即RF接收線圈子系統的磁共振成像設備的第二實施例。根據圖3的實施例包括與圖2的實施例類似的部件。為此，為了避免不必要的重複，使用了相同的參考數字。
圖3的實施例與圖2的實施例的區別特徵僅在於RF接收線圈子系統18的第一線圈狀元件19未固定地附著於主磁體系統15，而是可移動地附著於主磁體系統15。結果，支撐體或床17可以相對於第一線圈狀元件19移動，另外，第一線圈狀元件19可以相對於待分析的對象14安置在其上的支撐體或床17和相對於主磁體系統15移動。這樣的配置可以用於優化圖像質量。
在圖3的上部中，在支撐體或床17的某個位置x獲得待分析的對象14的預掃描。為了優化圖像質量，床17稍稍移動到如圖3的中間部分中所示的位置x+Δx。當床17移動到位置x+Δx時，在對象14的前部上附著於對象14的RF接收線圈子系統18的第二線圈狀元件20移動距離Δx。應當注意的是距離Δx僅僅是短距離。如果在位置x+Δx處的圖像質量與在床17的位置x處的圖像質量相比要更好，則RF接收線圈子系統18的第一線圈狀元件19可以稍稍移動如圖3的下部中的箭頭22所示的距離Δx。通過使第一線圈狀元件19移動距離Δx，預掃描對於在位置x+Δx處的床17也是有效的。
與所有線圈附著於待分析的對象和所有線圈隨著待分析的對象14移動的RF系統相比，對於磁共振成像設備的操作者和對於待分析的對象來說存在優點。對於操作者來說，由於僅僅第二線圈狀元件20必須附著於對象14且更少的電纜必須連接到MRI設備，因此更加容易安置待分析的對象。對於待分析的對象14來說，由於沒有線圈布置在床17和對象14的背部之間，因此可以增加舒適性。另外，在檢查空間16中存在更多的可用空間。與RF接收線圈子系統的所有部分固定到主磁體系統的設備相比，可以實現更高的信噪比，因為RF接收線圈子系統的部分被定位成更靠近待分析的對象。
在圖2和3所示的兩個實施例中，被分配給待分析的對象14的第二線圈狀元件20可以被設計成可穿戴單元。所述可穿戴單元可在MRI分析之前在磁共振成像設備外部附著於待分析的對象14。因此，對象14可以在檢查開始之前穿上這樣的可穿戴單元。
此外，可以以一種方式設計床17，使得床17與手推車系統兼容。這將允許在檢查室外部在這種手推車上準備待分析的對象，包括放置第二線圈狀元件20。於是有可能將待分析的對象14轉移到已準備好用於檢查的MRI設備。
權利要求
1.一種用於磁共振成像設備(13)的RF系統，包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統(18)，其特徵在於所述RF接收線圈子系統(18)包括至少一個第一線圈狀元件(19)和至少一個第二線圈狀元件(20)，其中所述或每個第一線圈狀元件(19)被分配給所述磁共振成像設備(13)的主磁體系統(15)，且其中所述或每個第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設備(13)分析的對象(14)。
2.根據權利要求1的RF系統，其特徵在於所述或每個第一線圈狀元件(19)定位在待分析的對象(14)安置在其上的支撐體或床(17)的下方，優選直接定位在所述支撐體或床(17)下方。
3.根據權利要求2的RF系統，其特徵在於所述或每個第一線圈狀元件(19)被設計成內置系統身體線圈的一部分。
4.根據權利要求2的RF系統，其特徵在於所述或每個第一線圈狀元件(19)以一種方式附著於所述磁共振成像設備的主磁體系統(15)，使得所述支撐體或床(17)與所述或每個第一線圈狀元件(19)之間的相對移動是可能的。
5.根據權利要求4的RF系統，其特徵在於所述或每個第一線圈狀元件(19)以一種方式固定地附著於所述主磁體系統(15)，使得所述支撐體或床(17)可相對於所述或每個固定的第一線圈狀元件(19)移動。
6.根據權利要求4的RF系統，其特徵在於所述或每個第一線圈狀元件(19)以一種方式可移動地附著於所述主磁體系統(15)，使得所述支撐體或床(17)可相對於所述或每個第一線圈狀元件(19)移動，並且所述或每個第一線圈狀元件(19)可相對於主磁體系統(15)移動。
7.根據權利要求1的RF系統，其特徵在於所述或每個第二線圈狀元件(20)定位在待由磁共振成像設備分析的對象(14)之上，優選直接定位在所述對象上方。
8.根據權利要求7的RF系統，其特徵在於所述或每個第二線圈狀元件(20)以一種方式附著於待分析的對象(14)，使得所述或每個第二線圈狀元件(20)可與待分析的對象(14)一起移動。
9.根據權利要求8的RF系統，其特徵在於所述或每個第二線圈狀元件(20)可與待分析的對象(14)安置在其上的支撐體或床(17)一起相對於所述或每個第一線圈狀元件(19)移動。
10.根據權利要求7的RF系統，其特徵在於所述或每個第二線圈狀元件(20)被設計成可穿戴單元，其中所述可穿戴單元可在MRI分析之前在磁共振成像設備外部附著於待分析的對象(14)。
11.一種磁共振成像設備(13)，包括主磁體系統(15)、梯度線圈系統、RF系統和信號處理系統，所述RF系統包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統(18)，其特徵在於所述RF接收線圈子系統(18)包括至少一個第一線圈狀元件(19)和至少一個第二線圈狀元件(20)，其中所述或每個第一線圈狀元件(19)被分配給主磁體系統(15)，且其中所述或每個第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設備(13)分析的對象(14)。
12.根據權利要求11的磁共振成像設備(13)，其特徵在於所述RF系統是根據前述權利要求2-10中任一項的RF系統。
全文摘要
本發明涉及一種用於磁共振成像設備(13)的RF系統。所述RF系統包括RF發射線圈子系統和RF接收線圈子系統(18)，其中所述RF接收線圈子系統(18)包括至少一個第一線圈狀元件(19)和至少一個第二線圈狀元件(20)，其中所述或每個第一線圈狀元件(19)被分配給所述磁共振成像設備的主磁體系統(15)，其中所述或每個第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設備分析的對象(14)。
文檔編號G01R33/341GK1918478SQ200580004333
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月3日 優先權日2004年2月9日
發明者R·M·胡格維恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司