專利名稱:具有固定和活動(dòng)部分的rf線圈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于磁共振成像設(shè)備的RF系統(tǒng),包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)。
本發(fā)明也涉及一種磁共振成像設(shè)備,包括主磁體系統(tǒng)、梯度線圈系統(tǒng)、RF系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng),所述RF系統(tǒng)包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)。
磁共振成像(MRI)設(shè)備的基本部件是主磁體系統(tǒng)、梯度線圈系統(tǒng)、RF系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)。主磁體系統(tǒng)通常包括允許待由MRI設(shè)備分析的對(duì)象進(jìn)入的鏜孔(bore hole),并且產(chǎn)生用于極化待分析的對(duì)象中的核自旋的強(qiáng)均勻靜場。梯度線圈系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生具有受控空間不均勻性的隨時(shí)間變化的磁場。RF系統(tǒng)主要由RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)組成,其中RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)能夠產(chǎn)生用于激發(fā)待分析的對(duì)象中的核自旋共振的旋轉(zhuǎn)磁場,其中RF接收線圈子系統(tǒng)將自旋原子核的旋進(jìn)磁化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。信號(hào)處理系統(tǒng)基于所述電信號(hào)產(chǎn)生圖像。本發(fā)明涉及這種MRI設(shè)備的RF系統(tǒng),尤其涉及這種RF系統(tǒng)的RF接收線圈子系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)注意的是,在主磁體系統(tǒng)內(nèi)包括上述鏜孔的MRI設(shè)備也常常被稱為圓柱形(或閉合式)MRI設(shè)備。本發(fā)明并不限于這種圓柱形MRI設(shè)備。本發(fā)明也可用于非圓柱形(或開放式)MRI設(shè)備,這種MRI設(shè)備通常包括具有腔而不是鏜孔的C形臂。
從現(xiàn)有技術(shù)可以知道兩種類型的RF系統(tǒng)或RF接收線圈子系統(tǒng)。根據(jù)第一類型的這種RF系統(tǒng),整個(gè)RF接收線圈子系統(tǒng)固定于待分析的對(duì)象,優(yōu)選地圍繞所述對(duì)象。這種RF系統(tǒng)的缺點(diǎn)是存在許多電纜和活動(dòng)部分,它們會(huì)妨礙待分析的對(duì)象的舒適位置。由于許多線圈必須圍繞所述對(duì)象布置,因此這種RF系統(tǒng)也會(huì)妨礙待分析的對(duì)象的準(zhǔn)備。在第二類型的RF系統(tǒng)或RF接收線圈系統(tǒng)中,整個(gè)RF接收線圈系統(tǒng)被固定到磁共振成像設(shè)備的主磁體系統(tǒng)。該類型的RF系統(tǒng)具有的缺點(diǎn)是RF接收線圈子系統(tǒng)被定位成離待分析的對(duì)象的距離更遠(yuǎn),導(dǎo)致低信噪比。參考現(xiàn)有技術(shù)US5,600,245和US2002/0138001 A1。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種在開篇段落中所提到的類型的RF系統(tǒng)和在開篇段落中所提到的類型的磁共振成像設(shè)備,其中已知RF系統(tǒng)和已知磁共振成像設(shè)備的缺點(diǎn)被盡可能地避免。
為了實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo),根據(jù)本發(fā)明的RF系統(tǒng)的特征在于RF接收線圈子系統(tǒng)包括至少一個(gè)第一線圈狀元件和至少一個(gè)第二線圈狀元件,其中所述或每個(gè)第一線圈狀元件被分配給磁共振成像設(shè)備的主磁體系統(tǒng),且其中所述或每個(gè)第二線圈狀元件被分配給待由磁共振成像設(shè)備分析的對(duì)象。
為了實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo),根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像設(shè)備的特征在于RF接收線圈子系統(tǒng)包括至少一個(gè)第一線圈狀元件和至少一個(gè)第二線圈狀元件,其中所述或每個(gè)第一線圈狀元件被分配給主磁體系統(tǒng),且其中所述或每個(gè)第二線圈狀元件被分配給待由磁共振成像設(shè)備分析的對(duì)象。
根據(jù)本發(fā)明的RF系統(tǒng)和包括這樣的RF系統(tǒng)的磁共振成像設(shè)備具有優(yōu)于從現(xiàn)有技術(shù)已知的MRI設(shè)備和RF系統(tǒng)的多種優(yōu)點(diǎn)。與所有線圈附著到待分析的對(duì)象和所有線圈隨著待分析的對(duì)象移動(dòng)的RF系統(tǒng)相比,對(duì)于磁共振成像設(shè)備的操作者和對(duì)于待分析的對(duì)象來說具有優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于操作者來說由于僅僅第二線圈狀元件必須附著到對(duì)象且更少的電纜必須連接到MRI設(shè)備的事實(shí),更加容易安置待分析的對(duì)象。對(duì)于待分析的對(duì)象來說,由于沒有線圈布置在床和對(duì)象的背部之間的事實(shí),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(tǒng)的所有部分固定到主磁體系統(tǒng)的設(shè)備相比,可以實(shí)現(xiàn)更高的信噪比,因?yàn)镽F接收線圈子系統(tǒng)的部分被定位成更靠近待分析的對(duì)象。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,所述或每個(gè)第一線圈狀元件被定位在待分析的對(duì)象安置在其上的支撐體或床的下方,優(yōu)選直接在所述支撐體或床的下方。所述或每個(gè)第一線圈狀元件以一種方式附著到磁共振成像設(shè)備的主磁體系統(tǒng),使得所述支撐體或床和所述或每個(gè)第一線圈狀元件之間的相對(duì)移動(dòng)是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的、優(yōu)選的實(shí)施方式,所述或每個(gè)第二線圈狀元件被定位在待分析的對(duì)象之上,優(yōu)選直接位于其上方。所述或每個(gè)第二線圈狀元件以一種方式附著到待分析的對(duì)象,使得所述或每個(gè)第二線圈狀元件可與待分析的對(duì)象一起移動(dòng)。所述或每個(gè)第二線圈狀元件可與待分析的對(duì)象安置在其上的支撐體或床一起相對(duì)于所述或每個(gè)第一線圈狀元件移動(dòng)。
將在下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的RF系統(tǒng)和磁共振成像設(shè)備的
圖1顯示了從現(xiàn)有技術(shù)已知的磁共振成像(MRI)設(shè)備1,該設(shè)備包括用于產(chǎn)生穩(wěn)定磁場的主磁體系統(tǒng)2,也包括提供梯度線圈系統(tǒng)3的若干梯度線圈,所述梯度線圈系統(tǒng)用于產(chǎn)生在X、Y、Z方向上具有梯度的附加磁場。所示的坐標(biāo)系的X方向按照慣例對(duì)應(yīng)于主磁體系統(tǒng)2中的穩(wěn)定磁場的方向。X軸是與主磁體系統(tǒng)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(yīng)水平軸。梯度線圈系統(tǒng)3的梯度線圈由電源單元4供電。
根據(jù)圖1的磁共振成像(MRI)設(shè)備1進(jìn)一步包括RF系統(tǒng)5,該RF系統(tǒng)包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)。RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)用來產(chǎn)生RF磁場并且連接到RF發(fā)射器和調(diào)制器6。RF接收線圈子系統(tǒng)用于接收由待檢查的對(duì)象7(例如人或動(dòng)物體)中的RF場產(chǎn)生的磁共振信號(hào)。
此外,主磁體系統(tǒng)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(tǒng)5,即RF接收線圈子系統(tǒng),通過發(fā)射/接收電路9連接到信號(hào)放大器和解調(diào)單元10。
控制單元11控制RF發(fā)射器和調(diào)制器6以及電源單元4,從而產(chǎn)生包含RF脈沖和梯度的特定脈沖序列。從解調(diào)單元10獲得的相位和幅度被應(yīng)用于處理單元12。處理單元12處理出現(xiàn)的信號(hào)值,從而通過轉(zhuǎn)換形成圖像。圖像例如可以借助于監(jiān)視器8觀看。
根據(jù)本發(fā)明,磁共振(MRI)設(shè)備1包括改進(jìn)的RF系統(tǒng),即改進(jìn)的RF接收線圈子系統(tǒng),該系統(tǒng)將在下面更具體地進(jìn)行描述。本發(fā)明提供了用于磁共振成像設(shè)備的新的RF系統(tǒng)。
圖2在待分析的對(duì)象14的兩個(gè)不同位置與所述對(duì)象14一起顯示了磁共振成像設(shè)備13。圖2顯示了圈起檢查空間16的磁共振成像設(shè)備13的主磁體系統(tǒng)15,所述檢查空間16足夠大以容納待分析的對(duì)象14的至少一部分。待分析的對(duì)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(duì)于主磁體系統(tǒng)15移動(dòng),從而待分析的對(duì)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(duì)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(duì)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(tǒng)15之外,根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像設(shè)備13也包括梯度線圈系統(tǒng)和RF系統(tǒng)。為了簡化圖2的繪制,未在圖2中顯示梯度線圈系統(tǒng)。另外,在圖2中僅僅顯示了RF系統(tǒng)的RF接收線圈子系統(tǒng)18。
根據(jù)本發(fā)明的RF接收線圈子系統(tǒng)18包括至少一個(gè)第一線圈狀元件19和至少一個(gè)第二線圈狀元件20。所述或每個(gè)第一線圈狀元件19被分配給磁共振成像設(shè)備13的主磁體系統(tǒng)15。所述或每個(gè)第一線圈狀元件19可以被設(shè)計(jì)成內(nèi)置系統(tǒng)身體線圈的一部分。所述或每個(gè)第二線圈狀元件20被分配給待由磁共振成像設(shè)備13分析的對(duì)象14。圖2僅僅顯示了一個(gè)第一線圈狀元件19和一個(gè)第二線圈狀元件20。這些線圈狀元件中的每一個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)。
根據(jù)圖2的實(shí)施例,RF接收線圈子系統(tǒng)18的第一線圈狀元件19附著于主磁體系統(tǒng)15并且直接定位在待分析的對(duì)象安置在其上的支撐體或床17的下方。根據(jù)圖2的實(shí)施例,RF接收線圈子系統(tǒng)18的第一線圈狀元件19固定地附著于主磁體系統(tǒng)15。這允許支撐體或床17相對(duì)于主磁體系統(tǒng)15和相對(duì)于第一線圈狀元件19移動(dòng)。
RF接收線圈子系統(tǒng)18的第二線圈狀元件20附著于待分析的對(duì)象14,即直接在對(duì)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(duì)象14一起,相對(duì)于主磁體系統(tǒng)15和相對(duì)于第一線圈狀元件18移動(dòng)。
在圖2所示的實(shí)施例中,RF接收線圈子系統(tǒng)18被設(shè)計(jì)成多元件線圈,第一線圈狀元件19固定于主磁體系統(tǒng)15,第二線圈狀元件20固定于對(duì)象14。固定于主磁體系統(tǒng)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(duì)象14的背部。固定于對(duì)象14的第二線圈狀元件20布置在對(duì)象14的頂上,即直接放置在對(duì)象14的前部上。所以,一起充當(dāng)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(duì)象14。
圖3顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的RF系統(tǒng),即RF接收線圈子系統(tǒng)的磁共振成像設(shè)備的第二實(shí)施例。根據(jù)圖3的實(shí)施例包括與圖2的實(shí)施例類似的部件。為此,為了避免不必要的重復(fù),使用了相同的參考數(shù)字。
圖3的實(shí)施例與圖2的實(shí)施例的區(qū)別特征僅在于RF接收線圈子系統(tǒng)18的第一線圈狀元件19未固定地附著于主磁體系統(tǒng)15,而是可移動(dòng)地附著于主磁體系統(tǒng)15。結(jié)果,支撐體或床17可以相對(duì)于第一線圈狀元件19移動(dòng),另外,第一線圈狀元件19可以相對(duì)于待分析的對(duì)象14安置在其上的支撐體或床17和相對(duì)于主磁體系統(tǒng)15移動(dòng)。這樣的配置可以用于優(yōu)化圖像質(zhì)量。
在圖3的上部中,在支撐體或床17的某個(gè)位置x獲得待分析的對(duì)象14的預(yù)掃描。為了優(yōu)化圖像質(zhì)量,床17稍稍移動(dòng)到如圖3的中間部分中所示的位置x+Δx。當(dāng)床17移動(dòng)到位置x+Δx時(shí),在對(duì)象14的前部上附著于對(duì)象14的RF接收線圈子系統(tǒng)18的第二線圈狀元件20移動(dòng)距離Δx。應(yīng)當(dāng)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(zhì)量與在床17的位置x處的圖像質(zhì)量相比要更好,則RF接收線圈子系統(tǒng)18的第一線圈狀元件19可以稍稍移動(dòng)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(dòng)距離Δx,預(yù)掃描對(duì)于在位置x+Δx處的床17也是有效的。
與所有線圈附著于待分析的對(duì)象和所有線圈隨著待分析的對(duì)象14移動(dòng)的RF系統(tǒng)相比,對(duì)于磁共振成像設(shè)備的操作者和對(duì)于待分析的對(duì)象來說存在優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于操作者來說,由于僅僅第二線圈狀元件20必須附著于對(duì)象14且更少的電纜必須連接到MRI設(shè)備,因此更加容易安置待分析的對(duì)象。對(duì)于待分析的對(duì)象14來說,由于沒有線圈布置在床17和對(duì)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(tǒng)的所有部分固定到主磁體系統(tǒng)的設(shè)備相比,可以實(shí)現(xiàn)更高的信噪比,因?yàn)镽F接收線圈子系統(tǒng)的部分被定位成更靠近待分析的對(duì)象。
在圖2和3所示的兩個(gè)實(shí)施例中,被分配給待分析的對(duì)象14的第二線圈狀元件20可以被設(shè)計(jì)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(shè)備外部附著于待分析的對(duì)象14。因此,對(duì)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(shè)計(jì)床17,使得床17與手推車系統(tǒng)兼容。這將允許在檢查室外部在這種手推車上準(zhǔn)備待分析的對(duì)象,包括放置第二線圈狀元件20。于是有可能將待分析的對(duì)象14轉(zhuǎn)移到已準(zhǔn)備好用于檢查的MRI設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振成像設(shè)備(13)的RF系統(tǒng),包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)(18),其特征在于所述RF接收線圈子系統(tǒng)(18)包括至少一個(gè)第一線圈狀元件(19)和至少一個(gè)第二線圈狀元件(20),其中所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)被分配給所述磁共振成像設(shè)備(13)的主磁體系統(tǒng)(15),且其中所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設(shè)備(13)分析的對(duì)象(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)定位在待分析的對(duì)象(14)安置在其上的支撐體或床(17)的下方,優(yōu)選直接定位在所述支撐體或床(17)下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)被設(shè)計(jì)成內(nèi)置系統(tǒng)身體線圈的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)以一種方式附著于所述磁共振成像設(shè)備的主磁體系統(tǒng)(15),使得所述支撐體或床(17)與所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)之間的相對(duì)移動(dòng)是可能的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)以一種方式固定地附著于所述主磁體系統(tǒng)(15),使得所述支撐體或床(17)可相對(duì)于所述或每個(gè)固定的第一線圈狀元件(19)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)以一種方式可移動(dòng)地附著于所述主磁體系統(tǒng)(15),使得所述支撐體或床(17)可相對(duì)于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)移動(dòng),并且所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)可相對(duì)于主磁體系統(tǒng)(15)移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)定位在待由磁共振成像設(shè)備分析的對(duì)象(14)之上,優(yōu)選直接定位在所述對(duì)象上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)以一種方式附著于待分析的對(duì)象(14),使得所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)可與待分析的對(duì)象(14)一起移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)可與待分析的對(duì)象(14)安置在其上的支撐體或床(17)一起相對(duì)于所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的RF系統(tǒng),其特征在于所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)被設(shè)計(jì)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(shè)備外部附著于待分析的對(duì)象(14)。
11.一種磁共振成像設(shè)備(13),包括主磁體系統(tǒng)(15)、梯度線圈系統(tǒng)、RF系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng),所述RF系統(tǒng)包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)(18),其特征在于所述RF接收線圈子系統(tǒng)(18)包括至少一個(gè)第一線圈狀元件(19)和至少一個(gè)第二線圈狀元件(20),其中所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)被分配給主磁體系統(tǒng)(15),且其中所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設(shè)備(13)分析的對(duì)象(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的磁共振成像設(shè)備(13),其特征在于所述RF系統(tǒng)是根據(jù)前述權(quán)利要求2-10中任一項(xiàng)的RF系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振成像設(shè)備(13)的RF系統(tǒng)。所述RF系統(tǒng)包括RF發(fā)射線圈子系統(tǒng)和RF接收線圈子系統(tǒng)(18),其中所述RF接收線圈子系統(tǒng)(18)包括至少一個(gè)第一線圈狀元件(19)和至少一個(gè)第二線圈狀元件(20),其中所述或每個(gè)第一線圈狀元件(19)被分配給所述磁共振成像設(shè)備的主磁體系統(tǒng)(15),其中所述或每個(gè)第二線圈狀元件(20)被分配給待由所述磁共振成像設(shè)備分析的對(duì)象(14)。
文檔編號(hào)G01R33/341GK1918478SQ200580004333
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
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