專利名稱：磁共振成象裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及磁共振成象(MRI)裝置。特別涉及一種包括一射頻線圈的磁共振成象裝置，所述射頻線圈具有一近似為圓柱形的射頻線圈，用來拾取諸如頸部、頭部或膝蓋等預定部位的斷層圖象。
例如在
圖1和圖2中示出了一種傳統的、用來拾取頭部和頸部的斷層圖象的射頻線圈。圖1是一垂直剖視圖，它示出了一種用來拾取頭部和頸部的圖象的傳統射頻線圈及其相鄰構件的結構。圖2是從圖1中箭頭2-2所示方向觀察到的視圖。
一病人或受檢人M平躺在一頂板100上。頂板100是可水平運動地支承在一試驗臺(未示)上。對插入一未予示出的掃描龍門架的開口內的受檢人M的斷層圖象進行拾取。
一頭枕101通過一頭枕支承件102和一肩枕103而安裝在頂板100上。在頂板100和頭枕101之間形成有一預定空間104。
頭枕101具有與之相連的諸滑軌105，而一用于頭部和頸部成象的射頻線圈106具有諸滑塊107。因此，射頻線圈106可以沿著頭枕101滑動。
射頻線圈106呈一能形成中空空間108的橢圓形筒體形狀。諸挖槽109形成在射頻線圈106的近端(圖1中的右手端)以容納受檢人M的兩肩。
一靜止磁場形成在掃描龍門架內從而能在一水平面上延伸。當將射頻線圈106調節到使中空空間108的軸線110與所述靜止磁場的方向相對齊時，所述射頻線圈106的靈敏度增強。因此，傳統的作法是象圖1那樣將頭枕101水平地安裝在頂板上，從而可以使所述軸線110與水平方向對齊。然后沿著保持在這樣一種狀態的頭枕101水平滑動射頻線圈106。
采用上述結構，斷層圖象的拾取是以下述方式進行的。
首先，使受檢人M平躺在頂板100上，并且使他或她的兩肩放置在肩枕103上，并且使其后腦勺枕在頭枕101(或者頭枕的軟墊101a)上。在這種狀態下，將射頻線圈106從圖1中雙點劃線所示的位置向右滑動以將受檢人M的成象部位插入射頻線圈106的中空空間108內。然后，水平移動頂板100以將所述成象部位插入所述掃描龍門架的開口內，以拾取成象部位的斷層圖象。
具有上述結構的傳統裝置具有以下缺點當拾取頸部的斷層圖象時，例如如圖1所示，對于射頻線圈106的諸挖槽109來說，將射頻線圈106盡可能向圖1中的右端設置以接觸受檢人M的兩肩。采取該步驟是為了定位從挖槽109起向內的成象部位，即，頸部KB的位置，因為挖槽109附近的靈敏度較低，它會使得圖象的質量較差。
因此，必需將受檢人M的兩肩送入諸挖槽109的最內端。通常，肩枕103是用來將受檢人M的兩肩抬高到諸挖槽109的最內端所在的高度。
這樣，在拾取頸部圖象的過程中，受檢人不得不采取如圖1所示的自頭部至兩肩為拱形的姿勢。這種被迫采取的姿勢是很不舒適的，并且可能會給受檢人M帶來痛苦。
如果采取這樣一種姿勢，受檢人M的鼻部和下顎就會向上頂，因此離開一延伸在受檢人M的鼻部和下顎上的射頻線圈106的內圓周表面只有很窄的一個空間111。這就給受檢人M帶來一種箍緊的感覺。如果受檢人M的體格較大，有可能不能將一成象部位(諸如頭部)插入射頻線圈106的中空空間108內，因此不能拾取斷層圖象。
例如通過增大射頻線圈106的尺寸(筒體直徑)，可以使受檢人M在中空空間108內采取更為舒適姿勢的自由度增加。但是，射頻線圈106的增大會降低射頻線圈106的靈敏度，從而導致圖象的質量較差。
本發明是針對上述已有技術而作出的，其目的在于提供一種利用一大體呈圓柱形的射頻線圈來拾取受檢人斷層圖象、并且能使受檢人采取舒適姿勢而不需要擴大射頻線圈的磁共振成象裝置。
根據本發明，上述目的是由一種用來拾取受檢人的預定部位的斷層圖象的磁共振成象裝置來實現的，它包括一掃描龍門架，它包括各種線圈，諸如一靜止場線圈和諸傾斜場線圈，并且能形成一用來容納受檢人的開口；一頂板，它用來支承受檢人并能將受檢人移入或移出所述開口；以及一基本呈圓柱形的射頻線圈，其內形成有一中空空間；其中所述射頻線圈安裝在所述頂板上，并且所述中空空間的軸線的延伸方向與水平方向呈一角度。
根據形成本發明第一方面的上述裝置，將射頻線圈安裝到頂板上，并且使中空空間軸線的延伸方向與水平面呈一角度。將平躺在頂板上的受檢人的一預定成象部位插入射頻線圈的中空空間內以拾取斷層圖象。由于射頻線圈的中空空間軸線相對于水平面是傾斜的，射頻線圈能順從于受檢人在頂板上采取舒適的姿勢。因此，受檢人可以采取一種舒適的姿勢以進行斷層圖象的拾取。不需擴大射頻線圈就可以降低受檢人所感受到的箍緊感覺，并且還可以拾取體格碩大的受檢人的斷層圖象。
射頻線圈可以固定于頂板上。但是，所述射頻線圈最好是可以連接于頂板上并可從頂板上拆卸下來。然后，當不需要時，可以將射頻線圈從頂板拆卸下來，以便在例如對受檢人的其它部位進行成象時不會帶來阻礙。
當將本發明應用于一種用來對受檢人的頭部和頸部進行成象的射頻線圈時，本發明是尤其有利的。
在本發明第一方面的磁共振成象裝置中，射頻線圈適宜于分成多個塊體以敞開其周面。這就方便了將拾取受檢人的斷層圖象之前將受檢人的預定成象部位放在射頻線圈中空空間內的操作。也就是說，如果將射頻線圈的諸塊體分開，可以將受檢人的成象部位穿過一敞開的圓周部分，并且設定在射頻線圈中空空間內的某位置上。然后將射頻線圈的諸塊體連接起來，由此就將受檢人的成象部位放置在射頻線圈的中空空間內。
射頻線圈最好是分成一下塊和一上塊，所述上塊可以與安裝在所述頂板上的所述下塊分開，或者，所述上塊可以與安裝在頂板上的所述下塊分開但同時仍保持部分連接。
在本發明的第二方面，提供了一種用來拾取一受檢人的預定成象部位的斷層圖象的磁共振成象裝置，它包括一掃描龍門架，它包括各種線圈，諸如一靜止場線圈和諸傾斜場線圈，并且能形成一用來容納受檢人的開口；一頂板，它用來支承受檢人并能將受檢人移入或移出所述開口；以及一基本呈圓柱形的、其內形成有一中空空間的射頻線圈；一用來支承所述受檢人、鄰近所述成象部位、安裝在所述頂板上的支承件；以及用來相對于所述支承件、沿著所述中空空間的一軸線滑動所述射頻線圈的滑動裝置，所述軸線的延伸方向與水平方向成一角度。
根據本發明第二方面的裝置，當拾取斷層圖象時，將支承件安置在頂板上，并放置受檢人以使受檢人被支承件支承在其成象部分附近。然后，沿著支承件軸向滑動射頻線圈以將成象部位插入射頻線圈的中空空間內。在進行這種滑動運動的時候，射頻線圈中空空間的軸線相對于水平面是傾斜的。因此，滑動方向相對于水平面是傾斜的。正如本發明第一方面的裝置那樣，受檢人可以采取舒適的姿勢以進行斷層圖象的拾取。不需擴大射頻線圈就可以降低受檢人所感受到的箍緊度，并且還可以拾取體格較大的受檢人的斷層圖象。在獲得了諸斷層圖象之后，使射頻線圈沿著支承件滑動以使受檢人的成象部位從射頻線圈的中空空間中露出來。這樣，由于射頻線圈可以沿著支承件軸向滑動，因此，可以很方便地將受檢人的成象部位插入射頻線圈的中空空間內。
支承件和射頻線圈可以固定于頂板上。但是，支承件和射頻線圈最好是可以連接于所述頂板上并可從所述頂板上拆卸下來。然后，當不需要時，可以將支承件和射頻線圈從頂板上拆卸下來，以便在例如對受檢人的其它部位進行成象時不會造成阻礙。
當將本發明應用于一種用來對受檢人的頭部和頸部進行成象的射頻線圈時，本發明是特別有利的。
為了闡述本發明，在附圖中示出了幾個目前認為是較佳的形式，但是，本發明并不限制于圖中所示的這些確定的裝置和儀器。
圖1是一示出了傳統射頻線圈的結構和用來拾取頭部和頸部圖象的相鄰諸構件的縱向剖視圖；圖2是按圖1中箭頭2-2所示方向觀察到的視圖；圖3是本發明的一個完整的磁共振成象裝置的前視圖；圖4是本發明裝置的主要部分的垂直剖視圖；圖5是按圖4中箭頭5-5所示方向觀察到的視圖；圖6A至圖6C是示出了將一射頻線圈安裝到一頂板上、并且使所述射頻線圈內的一中空空間的軸線與水平面呈一角度進行延伸的諸例子的側視圖；圖7A至圖7D是示出了一能分成兩個或更多個塊體以敞開所述射頻線圈周面的例子的視圖；圖8A和圖8B是示出了另一個能分成兩個或更多個塊體以敞開所述射頻線圈周面的例子的視圖；以及圖9A和圖9B是示出了又一個能分成兩個或更多個塊體以敞開所述射頻線圈周面的例子的視圖。
下面結合諸附圖，對本發明的諸較佳實施例進行具體描述。
如圖3所示，一磁共振成象(MRI)裝置包括一掃描龍門架1、一床2、一用作支承件的頭枕3，以及一用來拾取頭部和頸部的斷層圖象的射頻線圈4。
掃描龍門架1內設置有各種線圈，諸如一靜止場線圈1a和傾斜場線圈1b，以及一在拾取圖象時用來容納一受檢人M的開口11。
床2具有一垂直可動的試驗臺21，以及一可水平滑動、安裝在所述試驗臺21上用來支承受檢人M的頂板22。
如圖3至圖5所示，頭枕3具有一較長的頭枕支承件31和一較短的頭枕支承件32，它們分別連接在所述頭枕的縱向相對的兩端部。頭枕3通過這些較長和較短的頭枕支承件31和32可拆卸地安裝在頂板22上，從而與水平面形成一夾角θ。
只要簡單地將頭枕支承件31和32放置在頂板22上的預定位置上，就可以將頭枕3安裝在頂板22上。但是，較長和較短的頭枕支承件31和32最好應該藉助膠粘帶或其它類似物而略微固定于頂板22上的預定位置上。
在本實施例中，上述傾斜角θ約為6度。頭枕3連接有一對縱向延伸的滑軌33(朝著與水平面成θ角的方向)。
射頻線圈4具有一對與之相連的滑塊41。諸滑塊41可以沿著各滑軌33滑動從而能使頭枕3沿著射頻線圈4滑動。這樣，射頻線圈41在與水平面成θ角的方向上是可滑動的。射頻線圈41安裝在頂板22上，并且使所述射頻線圈的一中空空間42的軸線43以與水平面成θ的角度進行延伸。射頻線圈4本身的結構與已有技術的相同；它具有一呈橢圓形筒體形狀，并形成所述中空空間42，并且在其近端(圖4中的右手端)形成諸挖槽44，以容納受檢人M的兩肩部。
采用上述結構，斷層圖象將以下述方式進行拾取。
首先，將頭枕3和射頻線圈4安裝在頂板22上并與水平面成θ角，如圖3和圖4所示的那樣。接著，讓受檢人平躺在頂板22上，并且使他或她的后腦勺枕在頭枕3上(或者頭枕的墊子上)。在這種狀態下，將射頻線圈4從圖4中雙點劃線所示的位置向右并向下地滑動到圖4中實線所示的位置，以便將受檢人M的成象部位插入射頻線圈4的中空空間42內(參見圖3)。然后，水平地移動頂板22，以便將所述成象部位插入掃描龍門架1的開口11內。所述成象部位位于所述開口11內部的一成象空間的中心，從而能拾取所述成象部位的諸斷層圖象。
在得到諸斷層圖象之后，將頂板22朝著相反方向(在圖3中向右)滑動以使受檢人M離開掃描龍門架1的開口11。接著，使射頻線圈4向左并向上滑動以到達圖4中雙點劃線所示的位置，然后讓受檢人M離開所述頂板22。如果不需要進行下一步的圖象拾取作業，可以將頭枕3和射頻線圈4從頂板22上拆卸下來。
當拾取頸部的斷層圖象時，例如如圖4所示的那樣，對于射頻線圈4的諸挖槽44來說，將射頻線圈4盡可能向著圖4的右方設置以接觸受檢人M的兩肩部。也就是說，將受檢人M的兩肩配合于諸挖槽44的最內端內。在本實施例中，從某種意義上說射頻線圈4是安裝于頂板22上以順從于受檢人M的姿勢。不需要象已有技術所要求的那樣，將受檢人M的兩肩抬高到諸挖槽44的最內端所處的高度。將圖4和圖1相比較，可知在本實施例中，伸入射頻線圈4的中空空間42內的受檢人M可以采取舒服得多的姿勢。也就是說，本發明能使受檢人M在圖象拾取作業中保持舒適的姿勢，而不需增大所述射頻線圈。
圖4與圖1的比較結果清楚地示出在本實施例中，在受檢人M的鼻子、下顎，以及在受檢人M的鼻子和下顎上延伸的射頻線圈4的內周面之間的空間111大于圖1中的相應空間111。這減輕了受檢人M所感受到的箍緊的感覺，并且能拾取體格較大受檢人M的斷層圖象。
而且，本實施例不需要一肩枕，與傳統裝置相比，它簡化了結構，并且，本實施例的裝置由于省去了肩枕因而價格較低。頭枕3和射頻線圈4可以連接于頂板22上并可從頂板22上拆卸下來，并且，由于省去了肩枕，因此操作更為簡便。
由于射頻線圈4的中空空間42的中心43相對于水平面是傾斜的，因此降低了射頻線圈4所能接受的信號量。但是，在本實施例中，與射頻線圈4的中空空間42的軸線是水平延伸的情況相比，信號量是其cosθ(θ＝6°)＝0.994倍。這種降低不超過0.6％，這在實際上是幾乎不成問題的。
在前述實施例中，射頻線圈4構造得能相對于頭枕3滑動。如圖6A至圖6C所示，可以僅將射頻線圈4安裝在頂板22上(即不能滑動)，并使其中空空間42的軸線43相對于水平面傾斜。
在圖6A所示的結構中，射頻線圈4形成了一具有一軸線43的中空空間42，所述軸線的延伸方向與射頻線圈4的底部45成一角度。因此，如果將射頻線圈4的底部45安裝到頂板22上，中空空間42的軸線43相對于水平面是傾斜的。
在圖6B所示的結構中，長、短線圈支承件46、47都與射頻線圈4相連并安裝在頂板22上。這樣，射頻線圈4是安裝在頂板22上，并且中空空間42的軸線43相對于水平面是傾斜的。
在圖6C所示的結構中，頭枕3的縱向長度與射頻線圈4上沿著中空空間42的軸線43的長度基本對應。頭枕3包括長、短頭枕支承件31和32，但省去了滑軌33和滑塊41。藉助將長、短頭枕支承件31和32安裝到頂板22上，可以將射頻線圈4通過頭枕3而安裝在頂板22上，并且使中空空間42的軸線43相對應水平面傾斜。
只要通過將射頻線圈4或射頻線圈支承件46、47簡單地放置在頂板22上的預定位置，就可以將射頻線圈4或射頻線圈支承件46和47安裝在頂板22上。但是，射頻線圈4或射頻線圈支承件46、47最好應該用膠粘帶或其它類似物而略微固定在頂板22上的預定位置。
在圖6A至圖6C所示的結構中，當將受檢人M的一成象部位放在中空空間42內時，使受檢人M滑動通過射頻線圈4中空空間42的一端開口。這一操作對受檢人M來說可能是比較艱難和痛苦的。
在采用圖6A至圖6C所示結構的情況(其中射頻線圈4不能相對于頭枕3而滑動)中，可以將射頻線圈4設計成能分成兩個或兩個以上、如圖7A至圖7D、圖8A和圖8B、圖9A和圖9B(這些圖示出了能分成兩個塊體，即下塊4a和上塊4b的例子)所示的塊體，以敞開射頻線圈4的周面。圖7A至圖7D、圖8A和圖8B以及圖9A和圖9B例證了圖6A所示的射頻線圈4，但是圖中所示的這些對分式結構也可以應用于圖6B和圖6C所示的結構中。圖7B、圖7D、圖8A和圖8B是從圖6A中箭頭8-8所示方向觀察到的視圖。
在圖7A至圖7D所示的結構中，一上塊4b能與一安裝在如圖7A和圖7B所示的頂板22上的下塊4a完全分開。所述上塊4b可以與安裝在圖7C和圖7D所示的頂板22上的下塊4a相連。當將上、下塊4b和4a相連時，就形成了一中空空間42。當將上、下塊4b和4a分開時，下塊4b內的線圈和上塊4b內的線圈就電性斷開了。下塊4a和上塊4b包括諸個設置在各接口(joint)處的接頭(connector)51a和51b。當將下塊4a和上塊4b連接起來時，這些接頭51a和51b彼此鑲嵌以將下塊4a內的線圈和上塊4b內的線圈電性接通。
在圖8A和圖8B所示的結構中，一上塊4b能與一安裝在頂板22上的下塊4a完全分開，但兩個塊體4a和4b仍能通過如圖8A所示的鉸鏈52或其它類似物而保持部分(側向)連接。上塊4b可以與安裝在如圖8B所示的頂板22上的下塊4a相連。在兩塊體4a和4b內的線圈始終能通過可變形電纜53而電性連接，所述電纜設置在塊體4a和4b的恒連接側。所述的兩塊體4a和4b包括設置在其它側的接頭51a和51b。因此，只有當將下塊4a和上塊4b連接起來時，在各塊體4a和4b內的線圈才能互相電性連接起來。(在這種狀態中，各塊體4a和4b內的線圈是完全電性連接的。)在圖9A和圖9B所示的結構中，兩塊體4a和4b是始終相連在射頻線圈4的一端處。
采用這種結構，可以將上塊4b與安裝在頂板22上的下塊4a分開以敞開下塊4a的一區域。在這種狀態下，將受檢人M的成象部位從上移至下塊4a上的一預定位置。然后，將上塊4b與下塊4a連接起來。采用這種方法，就可以將受檢人M的成象部位放置在射頻線圈4的中空空間42內。這種結構將便利于將受檢人M的成象部位插入射頻線圈4的中空空間42內的操作，而不會給受檢人M帶來任何痛苦。
本發明并不限于為成象頭部、頸部而設計的射頻線圈，而是可以應用于為成象頭部或膝蓋而設計的射頻線圈，只要這些射頻線圈的形狀基本為圓柱形，并且其內形成有一中空空間。
本發明還可以以其它不背離本發明精神或本質特性的特定形式而實施，因此，本發明的保護范圍應該由所附的權利要求書而不是前述說明書來指出。
權利要求
1.一種用來拾取一受檢人的預定成象部位的斷層圖象的磁共振成象裝置，它包括一掃描龍門架，它包括各種線圈，諸如一靜止場線圈和諸傾斜場線圈，并且能形成一用來容納受檢人的開口；一頂板，它用來支承受檢人并能將受檢人移入或移出所述開口；以及一基本呈圓柱形的射頻線圈，其內形成有一中空空間；其特征在于，所述射頻線圈安裝在所述頂板上，并且所述中空空間的軸線的延伸方向與水平方向呈一角度。
2.如權利要求1所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈可以安裝到所述頂板上并從所述頂板上拆卸下來。
3.如權利要求1所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈被構造成能對受檢人的頭部和頸部進行成象。
4.如權利要求1所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈可以分成多個塊體以敞開其周面。
5.如權利要求4所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈被分成一下塊和一上塊，所述上塊可以與安裝在所述頂板上的所述下塊分開。
6.如權利要求4所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈被分成一下塊和一上塊，所述上塊可以與安裝在所述頂板上的所述下塊分開但同時仍與所述下塊保持部分連接。
7.一種用來拾取一受檢人的預定成象部位的斷層圖象的磁共振成象裝置，它包括一掃描龍門架，它包括各種線圈，諸如一靜止場線圈和諸傾斜場線圈，并且能形成一用來容納受檢人的開口；一頂板，它用來支承受檢人并能將受檢人移入或移出所述開口；一基本呈圓柱形的射頻線圈，其內形成有一中空空間；一用來支承所述受檢人、鄰近所述成象部位、安裝在所述頂板上的支承件；以及用來相對于所述支承件、沿著所述中空空間的一軸線滑動所述射頻線圈的滑動裝置，所述軸線的延伸方向與水平方向成一角度。
8.如權利要求7所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述支承件和所述射頻線圈可以連接于所述頂板上并可從所述頂板上拆卸下來。
9.如權利要求7所述的磁共振成象裝置，其特征在于，所述射頻線圈被構造成能對受檢人的頭部和頸部進行成象。
全文摘要
一種磁共振成象裝置具有一掃描龍門架,它包括各種線圈,諸如一靜止場線圈和諸傾斜場線圈;一用來支承受檢人并能將受檢人移入或移出所述開口的頂板;以及一基本呈圓柱形的、其內能形成一中空空間的射頻線圈。所述射頻線圈安裝在所述頂板上,并且所述中空空間的軸線的延伸方向與水平方向呈一角度。將受檢人的成象部位插入射頻線圈的中空空間內以拾取斷層圖象。由于射頻線圈是安裝在頂板上,并且中空空間的軸線相對于水平面是傾斜的,因此通過使用近似為圓柱形的射頻線圈可以拾取諸斷層圖象,同時還可以使受檢人采取舒適的姿勢,而不需要擴大射頻線圈。
文檔編號G01R33/32GK1171228SQ97114760
公開日1998年1月28日 申請日期1997年7月18日 優先權日1996年7月19日
發明者三俁廣嗣, 井上啟史, 岡崎正人, 杉江雅巳 申請人:株式會社島津制作所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
