帶有可移動梯度線圈單元的磁共振設備的製作方法

2023-09-15 05:30:35

專利名稱：帶有可移動梯度線圈單元的磁共振設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁共振設備。
磁共振技術是一項用於獲取待檢查對象體內圖像的公知技術。其中，在磁共振設備中在一個由基本磁鐵產生的穩態基本磁場上疊加由一梯度系統產生的快速通斷的梯度磁場。此外，磁共振設備具有一個高頻系統，該高頻系統向待檢查對象發射用來觸發磁共振信號的高頻信號，且接收被觸發的磁共振信號，以此被觸發磁共振信號為基礎生成磁共振圖像。
磁共振設備具有一個用於對待檢查對象的待成像區域進行定位以產生該待成像區磁共振圖像的檢查空間。為此，磁共振設備通常包括一個至少可沿一個方向移動、且可在其上放置待檢查對象的支承裝置。在那裡，通過移動該可移動的支承裝置連同移動置於其上的待檢查對象，可以將待成像區定位在該檢查空間中。
例如由美國專利說明書US 5 185 576公開了一種與所謂的、與本地高頻天線相組合的本地梯度線圈單元。其中將本地梯度線圈單元與集成的本地高頻天線一起設計成供待檢查對象的特定區域、如患者的頭部所使用。這樣一來，與固定安裝的、其大小適用於整個患者的梯度線圈相比，可製成帶有較小尺寸的本地梯度線圈單元，此外就可達到的梯度強度和功率要求而言也帶來了優點。在那裡，本地梯度線圈單元和集成的本地高頻天線可這樣固定在支承裝置上，使得本地梯度線圈單元在磁共振設備運行時和在此同時受到作用在其上的作用力時不會相對於支承裝置移動。
此外，美國專利說明書US 5 311 134公開了一種具有一固定的、基本中空的圓柱形基礎單元的磁共振設備，該中空的圓柱形基礎單元包含有一基本磁場磁鐵和一相對於基本磁場磁鐵不可運動的梯度線圈系統。該磁共振設備還包含有一個部分位於該基礎單元空腔中的、且伸出該空腔的導軌形導引裝置，一個基本為中空圓柱形的可移動梯度線圈單元可在此導引裝置上運動，在一種結構中一個天線單元與該梯度線圈單元固定連接。此外，磁共振設備包括一個患者臥塌，躺在其上的患者藉助此臥塌或者可定位在基礎單元的空腔中，或者可定位在梯度線圈單元的空腔中。
本發明要解決的技術問題是，提供一種改進的帶有可移動梯度線圈單元的磁共振設備，其中該梯度線圈可以簡單而方便地進行操作。
按照本發明，上述技術問題通過權利要求1、7和10的技術方案加以解決。優選的結構在從屬權利要求中作了描述。
通過權利要求1、7和10的技術方案可實現在使用和不使用可移動的梯度線圈單元進行成像拍攝運行之間作轉換時，不必為將該梯度線圈單元插入到檢查空間或從檢查空間拉出而抬起重量可達250公斤的梯度線圈單元。因為不必將梯度線圈單元抬起，也就可以省去其它為此而配設的起重機或升降機。這種轉換更確切地說是通過將梯度線圈單元在水平平面上移動來完成的。
在相應於權利要求1和7的結構中，在不使用可移動梯度線圈單元進行成像拍攝時，梯度線圈單元可這樣定位在該檢查空間的一個開口旁，使得其不影響將支承裝置經此開口最大限度地移出(Ausfahren)。此外，由於該梯度線圈單元停放在該開口旁，與通過開口最大限度地移出的支承裝置相比，不會產生對開口後面附加的場地要求。這樣一來，不會加大位於該開口與安裝室或屏蔽室朝向該開口的壁之間的待保留的最小間隔。在此，支承裝置不受妨礙地最大限度地移出尤其在患者末梢血管(periphererGefβe)的血管造影和/或全身成像時，特別是在具有較短長度基本磁場磁鐵的磁共振設備情況下，具有重要的意義。其中，尤其是利用相應於權利要求1的結構確保了該檢查空間的良好可接近性。
在相應於權利要求10的結構中，雖然為了在同時不使用梯度線圈單元的情況下將支承裝置通過檢查空間的開口最大限度地移出而在該開口後面設有一個加大的空間，但是為此一個設置在檢查空間中的導引裝置既可以供支承裝置使用又可供梯度線圈單元使用。
下面通過結合附圖所描述的實施方式對本發明的其它優點、特徵和細節作進一步說明

圖1局部地示出一個磁共振設備的水平縱截面，其帶有一個供可移動梯度線圈單元的導引裝置用的加長裝置；圖2局部地示出一個磁共振設備的水平縱截面，其帶有一個供可移動梯度線圈單元的導引裝置用的弧形擴展裝置；圖3和圖4局部地示出一個磁共振設備的水平縱截面，其帶有一個供可移動梯度線圈單元用的可移動輔助裝置；圖5至圖7局部地示出一個磁共振設備的水平縱截面，其帶有一個供可移動梯度線圈單元用的可擺動輔助裝置。
圖1作為本發明的一種實施方式局部地示出了一種帶有一加長裝置16的磁共振設備的水平縱截面。在那裡，磁共振設備具有一個基本為中空圓柱形的基礎單元10，一個檢查空間11位於該基礎單元的空腔中。該基礎單元10還具有一個用於產生穩態基本磁場的超導基本磁場磁鐵、用於產生梯度磁場的固定安裝的梯度線圈系統以及用於發射高頻信號和接收磁共振信號且同樣為固定安裝的天線系統。
為了將待檢查對象送入檢查空間11，該磁共振設備具有一個可移動的支承裝置18。其中，該支承裝置18可從圖1中未示出的、且與空腔上與開口12相對置的開口處完全從檢查空間11移出，從那裡也可進入檢查空間11，並通過開口12最大移出到圖中用虛線表示的位置。
在磁共振設備的檢查空間11中設置了一個導引裝置14，該導引裝置通過由檢查空間11伸出的加長裝置16而得以繼續。其中導引裝置14和加長裝置16或者作為支承裝置18的滑行行程或者用於在一個由該兩裝置14和16預先給定的水平平面上導引可移動梯度線圈單元15。
在那裡，可移動梯度線圈單元15為產生梯度磁場具有至少一至三個梯度線圈，且按照使用要求必要時具有配屬於梯度線圈的屏蔽線圈、冷卻裝置和補償裝置(Shim-Einrichtung)，且能與本地高頻天線相組合。用於向梯度線圈單元15供電所必需的電連接導線和必要時冷卻用的供給管線在此設計成柔性的，或者與梯度線圈15或者與磁共振設備的一個固定的部件固定連接。
可移動梯度線圈15在此設計成這樣的中空圓柱形，從而其可以接納患者的頭部。為此，相應地支承裝置18朝向梯度線圈單元15的一端這樣設計，使得其可方便地進入梯度線圈單元15的空腔中，從而相應躺在該支承裝置18上的患者通過移動支承裝置18可將其頭部送入到梯度線圈單元15中。
在此，加長裝置16的長度這樣選擇，使得在不使用梯度線圈單元15進行磁共振設備成像拍攝運行時和在如圖1所示支承裝置18最大限度通過開口12移出時該加長裝置16還能支承處於一個圖中用粗實線示出位置的梯度線圈單元15。
對於採用梯度線圈進行成像拍攝運行的情況，在支承裝置18僅進入到檢查空間內11適當遠或完全從檢查空間11移出時，該梯度線圈15通過沿加長裝置16和導引裝置14作水平運動從用粗實線表示的位置行進到檢查空間11內，且固定在檢查空間11中一個用粗點劃線表示的位置。緊接著可以通過移動支承裝置18連同相應躺在其上的患者將患者的頭部定位在該梯度線圈單元15中。
在一種結構中，一個本地高頻天線(尤其是用於患者頭部的)可移動到該梯度線圈單元15中，且設計成可固定在支承裝置18上，從而以朝向梯度線圈單元15的一端固定在支承裝置18上的高頻天線通過移動支承裝置18可進入到定位在檢查空間11中的梯度線圈單元15中和從該梯度線圈單元15中移出。
在另一種結構中，梯度線圈單元15設計成帶有兩個缺口的中空圓柱形，從而該梯度線圈單元能接受患者的頭部連同他的雙肩，這樣一來除了可拍攝純頭部的相片外，還可連同患者頸部區域一起拍攝。這樣一種梯度線圈在德國專利說明書DE 198 29 298 C2中作了描述，然而是不可移動的結構。
圖2局部示出了作為本發明另一種實施方式的帶有一個弧形擴展裝置26的磁共振設備的水平縱截面。其中，磁共振設備具有一個結構與圖1中所示相應的基本中空圓柱形基礎單元20。在那裡，在該基礎單元20的一個空腔中設置了一個檢查空間21，該檢查空間具有一個導引裝置24以便將可移動梯度線圈單元25導引到該檢查空間21內。因此，為使該導引裝置21得到接續，將該弧形擴展裝置26連接到該檢查空間21的一個開口22處，從而該可移動梯度線圈單元25可在一個由該擴展裝置26和導引裝置24形成的水平平面上移動。
對於該磁共振設備在使用可移動線圈單元25進行運行的情況，將該梯度線圈單元25送到一個用粗點劃線表示的位置，並相應地固定在那裡。對於不使用梯度線圈單元25的運行，將該梯度線圈單元25送到一個用粗實線表示的位置，並相應鎖定在那裡。其中，尤其該擴展裝置26這樣來設計，使得一個在圖中未示出的、通過一個圖中未示出的與開口22對置的空腔開口而進入的支承裝置不會由於該擴展裝置26而妨礙將梯度線圈單元通過開口22最大限度地移出。
在圖3和圖4中局部示出了作為本發明另一種實施方式的帶有一可移動輔助裝置36的磁共振設備的水平縱截面。其中，磁共振設備具有一個結構與圖1中所示相應的基本中空圓柱形基礎單元30。在那裡，在該基礎單元30的一個空腔中設置了一個檢查空間31，該檢查空間具有一個導引裝置34用於導引可移動梯度線圈單元35。
在圖3中梯度線圈單元35鎖定在此可移動輔助裝置36上，且該輔助裝置36連同該梯度線圈單元35懸掛在該空腔的一個開口32旁，從而該磁共振設備可以在不使用梯度線圈單元35和不受梯度線圈單元35妨礙的條件下運行。在此運行狀態，一個未示出的支承裝置也不會限制梯度線圈單元35可進入檢查空間31和從該檢查空間移出。在此，可移動輔助裝置36這樣設計，使得該輔助裝置可與導引裝置34對接，以便將梯度線圈單元35移入和移出，從而該梯度線圈單元35可在一個由導引裝置34和輔助裝置36確定的水平平面上移動。
圖4示出了與導引裝置34相對接的輔助裝置。其中在將梯度線圈單元35與輔助裝置36的鎖定鬆開後，可以用手或通過馬達驅動將梯度線圈單元35平滑地從輔助裝置36行進到導引裝置34上再進入檢查空間31，且在那裡固定在一個預先給定的位置。
在圖5至圖7中局部示出了作為本發明又一種實施方式的帶有一可擺動輔助裝置56的磁共振設備的水平縱截面。其中，磁共振設備具有一個結構與圖1中所示相應的基本中空圓柱形基礎單元50。在那裡，在該基礎單元50的一個空腔中設置了一個檢查空間51，該檢查空間具有一個導引裝置54用於導引可移動梯度線圈單元55。此外，該磁共振設備具有一個通過一鉸鏈與基礎單元50相連接以圍繞一垂直軸擺動的可擺動輔助裝置56。在那裡，梯度線圈單元44可以鎖定在該輔助裝置56上。此外，該輔助裝置56這樣設計成可擺動的，使得該輔助裝置56可與導引裝置54相對接，於是該梯度線圈單元55可在一個由輔助裝置56和導引裝置54形成的水平平面上移動。在此可擺動的輔助裝置56的情況，可以特別有利地將為向梯度線圈單元35供電的電連接導線和必要時的冷卻用供給管路設計得較短。
圖5示出了這種輔助裝置56，其帶有鎖定在其上一個位於空腔開口旁的可擺動位置處的梯度線圈單元55。此位置對於磁共振設備未使用梯度線圈單元55時的運行來說是典型的。其中，一個未示出的支承裝置例如在利用導引裝置54的情況下可以不受梯度線圈單元55的妨礙而行進到檢查空間51中。
為了讓該磁共振設備在利用梯度線圈單元55的條件下運行，將該帶有鎖定在其上的梯度線圈單元55的輔助裝置56向著檢查空間51的方向擺動。為此圖6以示例方式給出了該擺動運動的一個中間位置。
最後，圖7示出了該擺動運動到達輔助裝置56與導引裝置54對接時的最終位置。在鬆開鎖定後，可以將梯度線圈單元55從輔助裝置56滑動到導引裝置54上，再平滑地移動到檢查空間51，且固定在檢查空間51中，以便該磁共振設備在使用該梯度線圈單元55情況下運行。
權利要求
1.一種磁共振設備，包含有-一個梯度線圈單元(35，55)，它可在一個設置在該磁共振設備的檢查空間(31，51)內的導引裝置(34，54)上移動，-一個可相對於該檢查空間(31，51)運動的輔助裝置(36，56)，它為了使該梯度線圈單元(35，55)作延伸移動可與該導引裝置(34，54)相對接。
2.按照權利要求1所述的磁共振設備，其中，所述梯度線圈單元(35，55)可鎖定在所述輔助裝置(36，56)上。
3.按照權利要求1或2所述的磁共振設備，其中，所述輔助裝置(36)是可移動的。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的磁共振設備，其中，所述輔助裝置(56)是可擺動的。
5.按照權利要求4所述的磁共振設備，其中，所述輔助裝置(56)是可繞一垂直軸擺動的。
6.按照權利要求4或5所述的磁共振設備，其中，所述輔助裝置(56)經一鉸鏈(57)與該磁共振設備的一個固定的部件相連接。
7.一種磁共振設備，包含有-一個梯度線圈單元(25)，它可在一個設置在該磁共振設備的檢查空間(21)中的導引裝置(24)上移動，-一個擴展裝置(26)，它為了使該梯度線圈單元(25)作延伸移動在該檢查空間(21)外部以弧形方式與該導引裝置(24)相接續。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的磁共振設備，其中，所述磁共振設備的一個支承裝置是可在所述導引裝置(24，34，54)上移動的，以便移動置於其上的待檢查對象。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的磁共振設備，其中，所述檢查空間(21，31，51)具有至少兩個對置的開口，且所述磁共振設備的一個支承裝置是可移動的，以便將置於其上的待檢查對象從一個開口移動到該檢查空間(21，31，51)中，而所述梯度線圈單元(25，35，55)則可從另一個開口(22，32，52)移動到該檢查空間(21，31，51)中。
10.一種磁共振設備，包含有-一個支承裝置(18)，可在位於該磁共振設備的檢查空間(11)內的導引裝置(14)上移動，以移動置於其上的檢查對象，-一個加長裝置(16)，它在該檢查空間(11)外部與該導引裝置(14)相接續，-一個可移動的梯度線圈單元(15)，它可在該導引裝置(14)和該加長裝置(16)上移動。
11.按照權利要求10所述的磁共振設備，其特徵在於所述檢查空間(11)具有至少兩個相對置的開口，所述支承裝置(18)可從一個開口移動到該檢查空間(11)中，而所述梯度線圈單元(15)可從另一個開口(12)移動到該檢查空間(11)中。
12.按照權利要求10或11所述的磁共振設備，其中，所述加長裝置(16)具有這樣的長度，使得其在所述支承裝置(18)最大限度進入到所述檢查空間(11)中時也能導送所述梯度線圈單元(15)。
13.按照權利要求1至12中任一項所述的磁共振設備，其中，所述梯度線圈單元(15，25，35，55)可固定在所述檢查空間(11，21，31，51)中的至少一個位置上。
14.按照權利要求1至13中任一項所述的磁共振設備，其中，通過所述導引裝置(14，24，34，54)將所述梯度線圈單元(15，25，35，55)的移動預定在水平平面。
15.按照權利要求1至14中任一項所述的磁共振設備，其中，所述梯度線圈單元(15，25，35，55)設計成適用於檢查患者的頭部。
全文摘要
本發明公開了一種磁共振設備，它包含有可在一個設置在磁共振設備的檢查空間(31，51)內的導引裝置(34，54)上移動的梯度線圈單元(35，55)，以及為使該梯度線圈單元(35，55)作延伸移動可相對於該檢查空間(31，51)運動從而可與該導引裝置(34，54)相對接的輔助裝置(36，56)，或為使該梯度線圈單元(35，55)作延伸移動在檢查空間(21)外部以弧形方式與該導引裝置(24)相接續的擴展裝置(26)；或者包含一個在該檢查空間(11)外部與該導引裝置(14)相接續的加長裝置(16)和一個可移動到該導引裝置(14)和該加長裝置(16)上的可移動梯度線圈單元(15)。
文檔編號G01R33/385GK1535385SQ02811852
公開日2004年10月6日 申請日期2002年8月12日 優先權日2001年8月23日
發明者路德維格·克賴謝爾, 路德維格 克賴謝爾 申請人:西門子公司