Mr主动跟踪系统的制作方法_4

文档序号:9475230阅读:来源:国知局
人员应理解,连接段332没有必要绕管道330包括特定匝数。相反,重要的是按照以下方式缠绕导线,即具有一定程度的松弛量或“发挥余地(Play)”从而使导线组件在使用期间保持灵活性。接下来,通过将导线322盘绕在柔性管330上来形成感应器324。每个感应器324可通过将导线322螺旋缠绕或盘绕约四十五匝来构成,当感应器大小符合8F的导管(假设感应器的内径为0.045英寸)时,产生约150欧姆的电阻。然而,本领域的技术人员应理解,较大直径的感应器产生相同的阻抗只需要较少匝数。感应器324可以非均匀间隔,使得它们之间的各段导线具有不同的谐振频率,或可以基本上均匀地放置。
[0059]接下来构造第二电路321,基本上与电路320相似。本领域的技术人员应理解,图9和10所示的示例性导线组件包括两个电路320、321。然而,可构造任意数量的电路。例如,在一个示例性结构中,均包括多个非谐振滤波器和可选的谐振LC滤波器的四个电路都电耦接至线圈处的1C。在另一示例性结构中,均包括多个非谐振滤波器和可选的谐振LC滤波器的十个电路均电耦接至线圈处的1C。可构造任意数量的电路。然而,在每种情况下,首先构造包括最近端谐振LC滤波器的电路,最后构造包括最远端谐振LC滤波器的电路,使得容纳在导管内的多条由此产生的导线具有在所有近端谐振LC滤波器上通过的连接导线段。例如,只要首先构造包括最近端谐振LC滤波器的电路,就可通过首先从近端(而不是远端)开始来构造电路320、321。这样,随后构造的电路的连接导线段总会在所有相邻的近端谐振LC滤波器上通过,从而不会干扰谐振。其他导线装配技术对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0060]现在参考图11,示出了用于将跟踪接收器连接至线圈处的IC的线缆的一个实施例。在该示例性电路520中,多个较小的非谐振滤波器524成组在一起构成沿传导导线522的长度以间隔关系设置的多个感应器540。这种滤波器成组总体增加了每个非谐振滤波器的阻抗,并减少了沿传导导线522的电流。如在其他实施方式中,在线圈处的IC接口处的滤波器组件528包括适于有效阻止RF感应电流离开导线组件500进入线圈处的IC中的谐振LC滤波器526。沿导线522的长度分布的非谐振滤波器524的群组540在导线自身上感应的电流到达谐振LC滤波器526之前减弱了此电流,避免了谐振LC滤波器过度加热。非谐振滤波器524的群组540还可减弱谐振LC滤波器526反射出来的RF电流,从而减弱来自谐振LC滤波器526的强反射功率。
[0061]本领域技术人员将认识到:用于将线圈处的IC连接至跟踪接收器的创造性的感应式线缆可只包括如图11中被成组或者如图8中所示沿导线构架分布的多个非谐振滤波器。
[0062]现在参考图12,示出了可选的感应式线缆600。如图12中所示,两条导线640、650以共径向方式设置并缠绕。共径向缠绕的导线640、650共享绕组中心的通用磁通量通道,使得两条导线上存在的共模射频RF趋向抵消并从而被减弱。可将共径向方式扩展到两条导线以上,并可包括任意数量的共径向缠绕导线。本领域技术人员应理解,共径向缠绕的导线用作非谐振滤波器。
[0063]导线组件600包括由可选护套611包围的细长体610。细长体610包括第一端612和第二端614,并包括位于其中的管腔616。第二端614适于连接至在病人体内或体外的电子器件,并包括连接器(未示出)。管腔616容纳共径向缠绕传导导线640、650。在可替代的实施方式中,如图6C最佳地所示,共径向缠绕导线640、650可被嵌入在护套611之中。每条共径向缠绕导线640、650均包括单段传导导线,从而无需结合点并减少了导线机械故障的可能。传导导线640、650沿相同的方向缠绕,线匝具有相同的直径。当导线组件暴露于RF场时,如在MRI扫描期间,共径向缠绕导线640、650趋向于阻止较高频率共模RF电流沿各个传导电线的长度传输。每条共径向缠绕传导导线640、650可具有相同或不同的匝数。然而,优选地,传导导线640、650包括相同的匝数,以最大程度减少线匝RF泄漏,这种泄漏使RF电流阻止的效率变低。共径向缠绕导线640、650接近谐振LC滤波器组件基本上沿导线组件的整个长度延伸。在其他实施方式(未示出)中,共径向传导导线可以只沿引线体的一部分延伸。
[0064]在示例性盘绕结构中,第一和第二传导导线彼此电绝缘。第一和第二传导导线640,650可包括绝缘或非导电涂层。绝缘涂层可由聚氨酯材料、尼龙、聚酯、聚酯酰胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、有机硅材料、铁氟龙、膨胀四氟乙烯(eTFE)、聚四氟乙烯(pTFE)等制成。可替代地,只有一条导线是绝缘的。在任何情况下,导线应彼此电绝缘。
[0065]与前述实施方式一样,每条共径向缠绕导线640、650由单一连续长度的非磁性导线(例如,铜、钛、钛合金、钨、金、MP35N以及前述的组合)构成。如果每条导线由一段导线构成,则导线可以是例如用热、化学或胶粘合的粘合线,以使在利用导线制造的过程中形成滤波器。可替代地,可使用多段不连续的导线,并仍落在本发明的范围。在这种情况下,导线可用有机硅铸造并在某些位置进行热处理以确保导线不移位。可替代地,可使用胶水或具有足够刚性以便在弯曲时保持其形状的导线来防止包括电路的导线移位。
[0066]如果包括第一和第二谐振LC滤波器组件626、627,则它们被构造为如上所述。谐振LC滤波器626、627可靠近并接近线圈处的IC放置以有效阻止RF感应电流离开导线组件,从而降低了对线圈处的IC的损坏的可能性。共径向缠绕导线640、650用作非谐振滤波器并减弱导线自身上的感应电流,从而避免过度加热。
[0067]和其它感应式线缆构架一样,导线640、650被共径向缠绕在优选由聚酰亚胺、聚烯烃、pTFE、eTFE、聚醚酮(PEK)或其他类似柔性材料制成的柔性管340上。在使用共径向缠绕导线和每条导线上的离散感应器之间的选择取决于多种因素。共径向缠绕导线可适合应用于较小直径的引线,因为一条导线从不需要在另一条导线上方或下方通过,除在谐振LC滤波器处之外。然而,离散电感方式的阻抗可更具可预测性,不取决于设备的长度或弯曲度。
[0068]在本文提出的各种实施例中,导体包括足够的横截面积来使得:在1.5特斯拉MRI的64MHz的MR操作频率处,导体的电阻足够低以确保导线的焦耳加热最少。在一个实施例中,导线可以是用于大约一米长的电路的36AWG铜磁导线。数值模拟(例如,时域有限差分方法(FDTD)或矩量法)可用于估算用于特定装置的期望电流。所使用的导线的长度和病人体内的期望轨迹确定整个电路所需的总阻抗。因此,针对任何特定长度的导线,于是可以选择适当的计量器。
[0069]10mA DC的电流在一段短的40AWG盘绕导线中导致温度上升大约10°。对于36AWG的导线,温度的上升被降低到2°的温度上升。对于AC,导体的电阻随频率增加。在将DC电阻和60MHZ的电阻相比较时,增加五折或更多是可能的,对于相同功率输入,直接转化为导体更大的温度上升。根据本发明的新型导线构架被配置为被集成到1F以下的导线组件或导管中。
[0070]尽管本发明已经针对所公开的实施例进行了描述,但在不背离本发明的范围的情况下,可对讨论的示例性实施例做出各种修改和增加。例如,尽管上述实施例涉及具体特征,但此发明的范围同样包括具有不同特征组合的实施例以及不包括所有所述特征的实施例。从而,本发明的范围旨在包含落入本权利要求范围的所有替代、修改和变更以及其所有等同物。
【主权项】
1.一种MR主动跟踪系统,包括: 至少一个主动跟踪线圈; 邻近所述主动跟踪线圈的至少一个集成电路; 跟踪接收器; 被配置用于将接收到的信号传输至所述跟踪接收器的第一 MR安全装置;以及 被配置用于将一个或多个信号从所述跟踪接收器传输至线圈处的集成电路的第二 MR安全装置。2.如权利要求1所述的MR主动跟踪系统,其中所述跟踪线圈包括电路板上的走线、盘绕导线和偶极子。3.如权利要求1所述的MR主动跟踪系统,其中所述集成电路还包括用于将所述跟踪线圈调谐至想要的MR频率的调谐电路。4.如权利要求3所述的MR主动跟踪系统,其中所述集成电路还包括低噪声放大器和下变频器。5.如权利要求4所述的MR主动跟踪系统,其中所述第一MR安全装置还被配置用于将下变频的MR信号传输至所述跟踪接收器。6.如权利要求1所述的MR主动跟踪系统,其中所述第一MR安全装置包括导线组件,该导线组件包括多个非谐振滤波器、多个高阻抗导线、光纤线缆以及上述各项的组合。7.如权利要求6所述的MR主动跟踪系统,其中所述导线组件还包括邻近线圈处的集成电路的至少一个谐振LC滤波器,或邻近所述跟踪接收器的
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