具有机械式高度调节的乳房线圈的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于成像的MRT系统(101)的局部线圈(106)，所述局部线圈是具有至少一个高度调节装置(F1,F2；AP1,AP2；Za1,Za2；Si1,Si2,Si3,Si4；K1,K2)的乳房线圈。
【专利说明】具有机械式高度调节的乳房线圈
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种局部线圈。
【背景技术】
[0002]例如从DE10314215B4中公知了通过磁共振断层造影检查对象或患者的磁共振设备(MRT)。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，优化用于MRT的局部线圈。该技术问题分别通过本发明的技术特征得以解决。本发明还包括优选的扩展方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]从以下结合附图对实施例的描述中得出本发明的可行构造的其它特征和优点。其中:
[0005]图1示出了用于MRT乳房线圈的高度调节装置的根据本发明的构造的横向截面，
[0006]图2示出了用于MRT乳房线圈的高度调节装置的根据本发明的另一个构造的横向截面，
[0007]图3示出了用于MRT乳房线圈的高度调节装置的根据本发明的另一个构造的径向截面，
[0008]图4至图6示出了按照不同高度布置在MRT孔中的乳房线圈，以及
[0009]图1示出了 MRT系统的示意图。
【具体实施方式】
[0010]图7(特别是针对技术背景)示出了(位于屏蔽室或法拉第笼F中的)具有全身线圈102的成像磁共振设备MRT 101，其具有这里的管状空间103，具有例如检查对象(例如患者)105的身体(具有或没有局部线圈装置106)的患者卧榻104可以在该管状空间内按照箭头z的方向移动，以便通过成像方法生成对患者105的记录。这里在患者上布置了局部线圈装置106，利用该局部线圈装置在MRT的局部区域(也称为视野F0V)可以生成在FOV中的身体105的部分区域的记录。局部线圈装置106的信号可以由例如通过同轴电缆或通过无线电(167)等可连接到局部线圈装置106的、MRT 101的评估装置(168、115、117、119、120、121等)进行评估(例如转换成图像、存储或显示)。
[0011]为了利用磁共振设备MRT 101借助磁共振成像检查身体105(检查对象或患者)，向身体105上照射了不同的、在时间和空间特性上精确互相匹配的磁场。强磁体(通常是冷磁体107)在具有这里隧道形开口 103的测量室内产生静态的强主磁场B。，其例如是0.2至3特斯拉也或者更大。待检查的身体105被安置在患者卧榻104上移动进入在观察区域FoV中主磁场BO近似均匀的区域。通过磁性的高频激励脉冲BI (X，y, z, t)进行身体105的原子核的核自旋的激励，该高频激励脉冲通过这里作为(例如多部分的=108a、108b、108c)身体线圈108非常简单示出的高频天线(和/或必要时的局部线圈装置)辐射。高频激励脉冲例如由脉冲产生单元109产生，该脉冲产生单元由脉冲序列控制单元110控制。在通过高频放大器111放大之后，高频激励脉冲被传输至高频天线108。这里示出的高频系统仅是示意性表示。通常在磁共振设备101中使用多于一个脉冲产生单元109、多于一个高频放大器111和多个高频天线108a、b、C。
[0012]另外，磁共振设备101具有梯度线圈112x、112y、112z，利用它们在测量时辐射磁梯度场Be(X，y，z，t)，用于选择性的层激励和用于测量信号的位置编码。梯度线圈112x、112y、112z由梯度线圈控制单元114(以及必要时通过放大器Vx、Vy、Vz)控制，后者同样如脉冲产生单元109 —样与脉冲序列控制单元110连接。
[0013]由(在检查对象中的原子核的)受激励的核自旋发出的信号被身体线圈108和/或至少一个局部线圈装置106接收、通过对应的高频放大器116进行放大并且由接收单元117进一步处理和数字化。所记录的测量数据被数字化并作为复数数值存储到k空间矩阵中。从以数值填充的k空间矩阵借助多维傅立叶转换能够重建所属的MR图像。
[0014]对于既能在发射模式又能在接收模式运行的线圈(例如身体线圈108或局部线圈106)，通过前面连接的发射接收切换器118控制具体的信号传送。图像处理单元119从测量数据中产生图像，该图像通过操作控制台120显示给使用者和/或存储到存储单元121。中央计算单元122控制单独的设备部件。
[0015]在MR断层成像中，目前通常利用所谓的局部线圈装置(线圈，局部线圈)记录具有高信噪比(SNR)的图像。这是直接邻近布置在身体105上面(前面)或下面(背面)或附近或里面的天线系统。在MR测量时，受激励的核在局部线圈的各个天线中感应出电压，该电压然后利用低噪声的前置放大器(例如LNA，Preamp)被放大并最后传送到接收电子器件。为了改善信噪比，在高分辨率的图像的情况下也使用所谓的高场设备(1.5T-12T或更高)。如果在MR接收系统处能够连接比存在的接收器更多的单天线，则在接收天线与接收器之间安装例如开关阵列(也称为RCCS)。其将当前激活的接收通道(通常是正处于磁体的视野中)路由到存在的接收器。由此可以连接比存在的接收器更多的线圈元件，因为在全身覆盖中仅须读取位于磁体的视野或均匀体积中的线圈。
[0016]局部线圈装置106例如通常表示天线系统，其例如可以由一个或作为阵列线圈由多个天线元件(特别是线圈元件)构成。单独的天线元件例如可以实施为环形天线(Loops)、蝶形、柔性线圈或马鞍形线圈。局部线圈装置例如包括线圈元件、前置放大器、其它电子器件(表面波陷波器等)、壳体、支架并大部分包括具有插头的电缆，通过该插头使局部线圈装置与MRT设备连接。设备侧安装的接收器168对由局部线圈106例如通过无线电等接收的信号进行滤波和数字化，并且将数据传输给数字信号处理装置，其从通过测量获得的数据中通常导出图像或光谱，并且提供给使用者例如用于以后由该使用者的诊断和/或存储。
[0017]如(作为用于说明空间性质的部分截面图的)图4至图6所示，在利用MRT系统101用于检查身体105的不同身体区域的核自旋断层造影中，为了提高信噪比SNR并为了加速测量时间使用了具有天线Spl-Sp4的局部线圈(阵列)106。这些通常是具有一个或多个天线元件(以下也称为线圈)Spl、Sp2、Sp3、Sp4的有源天线结构,该天线元件被(局部)定位在患者105的身体附近。为了检查女性乳房BR1、BR2而为此特别使用了所谓的乳房线圈106。在乳房检查时，妇女105以俯卧定位在乳房线圈106上。乳房线圈106被布置在MRT 101的患者卧榻104上，并且在该患者卧榻上被带入MR系统101的开口(孔)103中。在水平场系统情况下，目前孔开口 W通常是55-70cm。在孔103内，检查体积FoV受MRT的主场磁体的均匀性限制。在此具有两个阶段:首先，区域Vl具有优于lppm(与标准场的误差)的均匀性。在该区域Vl中，良好的光谱脂肪饱和是可能的。在具有20-30ppm误差的更大的体积V2中，原则上可以进行MR成像(但是没有光谱脂肪饱和技术)。
[0018]课题之一是设计乳房线圈106相对于患者卧榻104、相对于孔入口 103的上边缘以及相对于均匀体积Vl或V2的高度。具有相对大的身体尺寸(特别是关于其上身直径)的女患者在y方向上容易碰到孔入口 103的上边缘，并且可能不好检查或不能检查。这特别对于仅具有60cm孔开口的系统可能是问题。向下降低乳房线圈106—方面机械上受患者卧榻限制，但技术上主要受(从内边测定的)主场磁体内直径的均匀体积Vl或V2限制:如果患者的待检查的人体结构BR1、BR2向下滑出体积VI，则脂肪饱和会明显变差；如果待检查的人体结构BR1、BR2的体积继续向下滑，则在该区域中的成像可能完全失败。
[0019]目前，至少内部公知的解决方案中，在例如60cm的MRT系统中可以将乳房线圈106定位在(例如在患者卧榻104中)可以集成脊柱线圈的区域，以便还可以使用例如3-7cm的向下的自由结构空间。但是，由于机械上严格的解决方案，必要时进行以下折衷:如果乳房线圈106位于稍微高的位置(在y方向相对于图4如在图5中的局部线圈106那样)，则其提供好的图像质量特性，因为乳房线圈106的两个“乳房钵”BT1、BT2(在局部线圈106中用于分别容纳每个乳房的凹槽)例如在图5中位于Vl体积中，但是具有大的(上身/乳房体积)尺寸的妇女刚好可能不好或不能被检查。如果乳房线圈106位于很深的位置(在y方向相对于图4如在图6中的局部线圈106)，则可以检查更高比率的妇女，但是全部必须承受在光谱脂肪饱和情况下的图像质量问题。图4至图6示例性说明了至少内部公知的对于具有不同V1N2大小的系统的解决方案,其中内部的环Vl表不Ippm的线,外部的环V2表示30ppm的线。如果在图6的系统情况下继续使乳房线圈106 (如在图5中那样)(y方向)继续向上(例如进入在患者卧榻内的脊柱线圈凹槽)，则越少的女患者具有位置(由于孔大小)，但是为此乳房越在脂肪饱和体积V内部。在这样的系统中，这样的折衷必要时成为脂肪饱和图像质量的负担，因为在图6中部分的乳房线圈钵BT1、BT2超出了 Vl体积。
[0020]图1至图3分别示出了用于磁共振断层造影设备101的乳房线圈106的高度调节装置F1，F2 ；AP1,AP2 ；Zal, Za2 ；K1, K2的根据本发明的构造，其中，在图1至图3中示出的解决方案Fl, F2 ；ΑΡ1, ΑΡ2 ；Zal, Za2 ；K1, Κ2也可以互相任意组合。
[0021]乳房线圈106可以具有(至少一个)机械的高度调节装置F1，F2 ；AP1,AP2 ；Zal, Za2 ;K1，K2，用于(乳房线圈106的乳房钵ΒΤ1、ΒΤ2 (的最下方区域)超出孔103的中间的、最下方的内壁包覆UM的内侧的)高度H的高度调节，并且由此调节乳房线圈106的乳房钵ΒΤ1、ΒΤ2的最下方区域与孔103的中线M的距离Α。
[0022](通过尽量向MRT101的对称中心M方向调节乳房线圈106)该乳房线圈106能够以最好的图像质量对于具有小于特大身体尺寸的全部患者105运行。(仅)对于以其它方法甚至不能对其检查的具有特大身体直径的妇女，才会通过向更低高度H移动乳房线圈而承受图像质量缺点。
[0023]用于乳房线圈106的乳房钵BT1、BT2超出患者卧榻的高度H的高度调节装置有效地允许在定位女患者105之前和/或之后在y方向上移动部分的乳房线圈或者全部的乳房线圈106。
[0024]高度调节装置F1，F2 ;AP1，AP2 ;Zal，Za2 ;K1，K2可以(按照图1中示意表示地)包括:卧榻104与乳房线圈106之间插入的适配板AD1、AD2和/或(例如图3所示的)可调节的楔子K1、K2和/或齿轮和/或钢索和/或(例如图1所示的)可伸缩的“支脚”F1、F2和/或气动的装置(例如用于气囊的充气和排气)和/或(例如在支脚或适配板的位置处)通过重量压迫的垫子和/或其它(例如图2所示的)在关于患者卧榻104的高度H上的机械移动装置。
[0025]按照图1，例如(代替或除了适配板AP1、AP2)在乳房线圈106处设置了支脚Fl、F2等作为(用于乳房线圈106的(乳房钵BT1、BT2的)关于患者卧榻104的高度H的)高度调节装置，该支脚例如在乳房线圈106的下部分的凹槽和/或导轨中可以垂直(y)按照槽口与榫头原理或其它原理移动(并且可以例如被锁定在不同的高度)。
[0026]按照图2，乳房线圈106的上部分具有导向轴颈Zal、Za2作为(用于乳房线圈106的(乳房钵BT1、BT2的最下方的点的)关于患者卧榻104的高度H的)高度调节装置，该导向轴颈可以垂直(y)按照槽口与榫头的原理在乳房线圈106的下部分中的导轨Sil、Si2、Si3、Si4中移动(并且例如可以利用(弹性的)卡槽装置R被锁定在不同高度)。如图所示，乳房线圈106的壳体的上部分和下部分可以分别实施为(两个)壳Schl和Sch2，其互相叠立，并且可以(按照图2中的箭头d2的方向)彼此相对移动。
[0027]按照图3，乳房线圈106的(乳房钵BTl的最下方的点的)关于患者卧榻104的高度H例如可以通过以下方式移动，S卩，在乳房线圈106的上部分之下并且这里在乳房线圈106的(与上部分O例如弹性或通过至少一个垂直轨道等连接的)下部分U之上的一个或多个楔子K1、K2(在箭头d的方向上)是可移动的，特别是彼此相对地(在箭头d的方向上)是可移动的，以便改变乳房线圈关于患者卧榻的高度H。
[0028]也可以考虑用于自动设定高度H的机电式的驱动器。在电子可控的解决方案或者气动式的解决方案的情况下，已经可以事先粗略地从患者105的体重中确定或者通过在孔入口处或孔103中的传感器确定最合适的高度H。于是，乳房线圈可以在进入时或在对称中心M时首先位于最低高度，然后借助传感器信息被带到最合适的高度。可调节高度的乳房线圈可以具有用于高度调节的机械驱动，其例如可以手动操作，例如利用杆和/或螺栓，其使用螺纹并由此使乳房线圈的两个壳彼此移动。
[0029]一个可能的优点在于，在乳房线圈106的机械构造中，为了更好地充分利用磁体均匀体积Vl而通过使关于患者卧榻104的乳房线圈高度H灵活匹配于孔开口和患者大小的要求。这可以在设计乳房线圈106时使关于在最大患者尺寸与在脂肪饱和的情况下的图像质量之间的折衷的要求发生改变。
【权利要求】
1.一种用于成像的MRT系统(101)的局部线圈(106)，其特征在于: 所述局部线圈是乳房线圈；并且 所述局部线圈具有至少一个高度调节装置(Fl，F2 ；AP1, AP2 ；Zal, Za2 ；Sil, Si2, Si3, Si4 ；K1, K2)。
2.按照权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有能够调节高度的支脚(F1、F2)。
3.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有相同或不同厚度的多个适配器(AP1、AP2)，其中分别至少一个能够被装配到所述乳房线圈之下。
4.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有为调节高度而能够相对(d)移动的两个壳(Schl、Sch2)。
5.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有用于不同高度(H)的卡槽装置(R)。
6.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有用于调节高度的楔子(K1、K2)。
7.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述高度调节装置具有用于调节高度的气动式装置，特别是可充气的气囊。
8.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述局部线圈通过机电式装置能够进行高度调节。
9.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述局部线圈(106)通过所述高度调节装置能够相对于患者卧榻(104)和/或孔(103)在其高度⑶方面和/或在其乳房钵(ΒΤ1、ΒΤ2)的高度方面进行调节。
10.按照上述权利要求中任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述局部线圈(106)是具有一个或两个乳房钵(ΒΤ1、ΒΤ2)的乳房线圈，所述乳房钵用于分别容纳一个女性的乳房(BR1、BR2)。
【文档编号】A61B5/055GK104297707SQ201410340440
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】S.比伯 申请人:西门子公司