专利名称：具有固定和活动部分的rf线圈系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁共振成像设备的RF系统，包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统。
本发明也涉及一种磁共振成像设备，包括主磁体系统、梯度线圈系统、RF系统和信号处理系统，所述RF系统包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统。
磁共振成像(MRI)设备的基本部件是主磁体系统、梯度线圈系统、RF系统和信号处理系统。主磁体系统通常包括允许待由MRI设备分析的对象进入的镗孔(bore hole)，并且产生用于极化待分析的对象中的核自旋的强均匀静场。梯度线圈系统被设计成产生具有受控空间不均匀性的随时间变化的磁场。RF系统主要由RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统组成，其中RF发射线圈子系统能够产生用于激发待分析的对象中的核自旋共振的旋转磁场，其中RF接收线圈子系统将自旋原子核的旋进磁化转化成电信号。信号处理系统基于所述电信号产生图像。本发明涉及这种MRI设备的RF系统，尤其涉及这种RF系统的RF接收线圈子系统。
应当注意的是，在主磁体系统内包括上述镗孔的MRI设备也常常被称为圆柱形(或闭合式)MRI设备。本发明并不限于这种圆柱形MRI设备。本发明也可用于非圆柱形(或开放式)MRI设备，这种MRI设备通常包括具有腔而不是镗孔的C形臂。
从现有技术可以知道两种类型的RF系统或RF接收线圈子系统。根据第一类型的这种RF系统，整个RF接收线圈子系统固定于待分析的对象，优选地围绕所述对象。这种RF系统的缺点是存在许多电缆和活动部分，它们会妨碍待分析的对象的舒适位置。由于许多线圈必须围绕所述对象布置，因此这种RF系统也会妨碍待分析的对象的准备。在第二类型的RF系统或RF接收线圈系统中，整个RF接收线圈系统被固定到磁共振成像设备的主磁体系统。该类型的RF系统具有的缺点是RF接收线圈子系统被定位成离待分析的对象的距离更远，导致低信噪比。参考现有技术US5,600,245和US2002/0138001 A1。
本发明的目标是提供一种在开篇段落中所提到的类型的RF系统和在开篇段落中所提到的类型的磁共振成像设备，其中已知RF系统和已知磁共振成像设备的缺点被尽可能地避免。
为了实现所述目标，根据本发明的RF系统的特征在于RF接收线圈子系统包括至少一个第一线圈状元件和至少一个第二线圈状元件，其中所述或每个第一线圈状元件被分配给磁共振成像设备的主磁体系统，且其中所述或每个第二线圈状元件被分配给待由磁共振成像设备分析的对象。
为了实现所述目标，根据本发明的磁共振成像设备的特征在于RF接收线圈子系统包括至少一个第一线圈状元件和至少一个第二线圈状元件，其中所述或每个第一线圈状元件被分配给主磁体系统，且其中所述或每个第二线圈状元件被分配给待由磁共振成像设备分析的对象。
根据本发明的RF系统和包括这样的RF系统的磁共振成像设备具有优于从现有技术已知的MRI设备和RF系统的多种优点。与所有线圈附着到待分析的对象和所有线圈随着待分析的对象移动的RF系统相比，对于磁共振成像设备的操作者和对于待分析的对象来说具有优点。对于操作者来说由于仅仅第二线圈状元件必须附着到对象且更少的电缆必须连接到MRI设备的事实，更加容易安置待分析的对象。对于待分析的对象来说，由于没有线圈布置在床和对象的背部之间的事实，因此可以增加舒适性。另外，在检查空间中存在更多的可用空间。与RF接收线圈子系统的所有部分固定到主磁体系统的设备相比，可以实现更高的信噪比，因为RF接收线圈子系统的部分被定位成更靠近待分析的对象。
根据本发明的优选实施方式，所述或每个第一线圈状元件被定位在待分析的对象安置在其上的支撑体或床的下方，优选直接在所述支撑体或床的下方。所述或每个第一线圈状元件以一种方式附着到磁共振成像设备的主磁体系统，使得所述支撑体或床和所述或每个第一线圈状元件之间的相对移动是可能的。
根据本发明的进一步改进的、优选的实施方式，所述或每个第二线圈状元件被定位在待分析的对象之上，优选直接位于其上方。所述或每个第二线圈状元件以一种方式附着到待分析的对象，使得所述或每个第二线圈状元件可与待分析的对象一起移动。所述或每个第二线圈状元件可与待分析的对象安置在其上的支撑体或床一起相对于所述或每个第一线圈状元件移动。
将在下面参考附图描述根据本发明的RF系统和磁共振成像设备的
图1显示了从现有技术已知的磁共振成像(MRI)设备1，该设备包括用于产生稳定磁场的主磁体系统2，也包括提供梯度线圈系统3的若干梯度线圈，所述梯度线圈系统用于产生在X、Y、Z方向上具有梯度的附加磁场。所示的坐标系的X方向按照惯例对应于主磁体系统2中的稳定磁场的方向。X轴是与主磁体系统2的检查空间的轴线共轴的轴，Z轴是从磁场的中心延伸的垂直轴，Y轴是与X轴和Z轴正交的相应水平轴。梯度线圈系统3的梯度线圈由电源单元4供电。
根据图1的磁共振成像(MRI)设备1进一步包括RF系统5，该RF系统包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统。RF发射线圈子系统用来产生RF磁场并且连接到RF发射器和调制器6。RF接收线圈子系统用于接收由待检查的对象7(例如人或动物体)中的RF场产生的磁共振信号。
此外，主磁体系统2圈起检查空间，该检查空间足够大以容纳待检查的主体7的一部分。RF系统5，即RF接收线圈子系统，通过发射/接收电路9连接到信号放大器和解调单元10。
控制单元11控制RF发射器和调制器6以及电源单元4，从而产生包含RF脉冲和梯度的特定脉冲序列。从解调单元10获得的相位和幅度被应用于处理单元12。处理单元12处理出现的信号值，从而通过转换形成图像。图像例如可以借助于监视器8观看。
根据本发明，磁共振(MRI)设备1包括改进的RF系统，即改进的RF接收线圈子系统，该系统将在下面更具体地进行描述。本发明提供了用于磁共振成像设备的新的RF系统。
图2在待分析的对象14的两个不同位置与所述对象14一起显示了磁共振成像设备13。图2显示了圈起检查空间16的磁共振成像设备13的主磁体系统15，所述检查空间16足够大以容纳待分析的对象14的至少一部分。待分析的对象14被定位在支撑体或床17上，所述支撑体或床17可以相对于主磁体系统15移动，从而待分析的对象14可以被插入到检查空间16中或从所述检查空间16移出。在图1的上部中，待分析的对象14几乎完全被插入到检查空间16中。在图1的下部中，待分析的对象14几乎完全从检查空间16移出。
除了圈起所述检查空间16的主磁体系统15之外，根据本发明的磁共振成像设备13也包括梯度线圈系统和RF系统。为了简化图2的绘制，未在图2中显示梯度线圈系统。另外，在图2中仅仅显示了RF系统的RF接收线圈子系统18。
根据本发明的RF接收线圈子系统18包括至少一个第一线圈状元件19和至少一个第二线圈状元件20。所述或每个第一线圈状元件19被分配给磁共振成像设备13的主磁体系统15。所述或每个第一线圈状元件19可以被设计成内置系统身体线圈的一部分。所述或每个第二线圈状元件20被分配给待由磁共振成像设备13分析的对象14。图2仅仅显示了一个第一线圈状元件19和一个第二线圈状元件20。这些线圈状元件中的每一个可以包括一个或多个环。
根据图2的实施例，RF接收线圈子系统18的第一线圈状元件19附着于主磁体系统15并且直接定位在待分析的对象安置在其上的支撑体或床17的下方。根据图2的实施例，RF接收线圈子系统18的第一线圈状元件19固定地附着于主磁体系统15。这允许支撑体或床17相对于主磁体系统15和相对于第一线圈状元件19移动。
RF接收线圈子系统18的第二线圈状元件20附着于待分析的对象14，即直接在对象14上方。第二线圈状元件20可与支撑体或床17一起，因此与待分析的对象14一起，相对于主磁体系统15和相对于第一线圈状元件18移动。
在图2所示的实施例中，RF接收线圈子系统18被设计成多元件线圈，第一线圈状元件19固定于主磁体系统15，第二线圈状元件20固定于对象14。固定于主磁体系统15的第一线圈状元件19直接放置在支撑体或床17的下方，靠近对象14的背部。固定于对象14的第二线圈状元件20布置在对象14的顶上，即直接放置在对象14的前部上。所以，一起充当接收线圈的第一线圈状元件19和第二线圈状元件20被布置成靠近待分析的对象14。
图3显示了包括根据本发明的RF系统，即RF接收线圈子系统的磁共振成像设备的第二实施例。根据图3的实施例包括与图2的实施例类似的部件。为此，为了避免不必要的重复，使用了相同的参考数字。
图3的实施例与图2的实施例的区别特征仅在于RF接收线圈子系统18的第一线圈状元件19未固定地附着于主磁体系统15，而是可移动地附着于主磁体系统15。结果，支撑体或床17可以相对于第一线圈状元件19移动，另外，第一线圈状元件19可以相对于待分析的对象14安置在其上的支撑体或床17和相对于主磁体系统15移动。这样的配置可以用于优化图像质量。
在图3的上部中，在支撑体或床17的某个位置x获得待分析的对象14的预扫描。为了优化图像质量，床17稍稍移动到如图3的中间部分中所示的位置x+Δx。当床17移动到位置x+Δx时，在对象14的前部上附着于对象14的RF接收线圈子系统18的第二线圈状元件20移动距离Δx。应当注意的是距离Δx仅仅是短距离。如果在位置x+Δx处的图像质量与在床17的位置x处的图像质量相比要更好，则RF接收线圈子系统18的第一线圈状元件19可以稍稍移动如图3的下部中的箭头22所示的距离Δx。通过使第一线圈状元件19移动距离Δx，预扫描对于在位置x+Δx处的床17也是有效的。
与所有线圈附着于待分析的对象和所有线圈随着待分析的对象14移动的RF系统相比，对于磁共振成像设备的操作者和对于待分析的对象来说存在优点。对于操作者来说，由于仅仅第二线圈状元件20必须附着于对象14且更少的电缆必须连接到MRI设备，因此更加容易安置待分析的对象。对于待分析的对象14来说，由于没有线圈布置在床17和对象14的背部之间，因此可以增加舒适性。另外，在检查空间16中存在更多的可用空间。与RF接收线圈子系统的所有部分固定到主磁体系统的设备相比，可以实现更高的信噪比，因为RF接收线圈子系统的部分被定位成更靠近待分析的对象。
在图2和3所示的两个实施例中，被分配给待分析的对象14的第二线圈状元件20可以被设计成可穿戴单元。所述可穿戴单元可在MRI分析之前在磁共振成像设备外部附着于待分析的对象14。因此，对象14可以在检查开始之前穿上这样的可穿戴单元。
此外，可以以一种方式设计床17，使得床17与手推车系统兼容。这将允许在检查室外部在这种手推车上准备待分析的对象，包括放置第二线圈状元件20。于是有可能将待分析的对象14转移到已准备好用于检查的MRI设备。
权利要求
1.一种用于磁共振成像设备(13)的RF系统，包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统(18)，其特征在于所述RF接收线圈子系统(18)包括至少一个第一线圈状元件(19)和至少一个第二线圈状元件(20)，其中所述或每个第一线圈状元件(19)被分配给所述磁共振成像设备(13)的主磁体系统(15)，且其中所述或每个第二线圈状元件(20)被分配给待由所述磁共振成像设备(13)分析的对象(14)。
2.根据权利要求1的RF系统，其特征在于所述或每个第一线圈状元件(19)定位在待分析的对象(14)安置在其上的支撑体或床(17)的下方，优选直接定位在所述支撑体或床(17)下方。
3.根据权利要求2的RF系统，其特征在于所述或每个第一线圈状元件(19)被设计成内置系统身体线圈的一部分。
4.根据权利要求2的RF系统，其特征在于所述或每个第一线圈状元件(19)以一种方式附着于所述磁共振成像设备的主磁体系统(15)，使得所述支撑体或床(17)与所述或每个第一线圈状元件(19)之间的相对移动是可能的。
5.根据权利要求4的RF系统，其特征在于所述或每个第一线圈状元件(19)以一种方式固定地附着于所述主磁体系统(15)，使得所述支撑体或床(17)可相对于所述或每个固定的第一线圈状元件(19)移动。
6.根据权利要求4的RF系统，其特征在于所述或每个第一线圈状元件(19)以一种方式可移动地附着于所述主磁体系统(15)，使得所述支撑体或床(17)可相对于所述或每个第一线圈状元件(19)移动，并且所述或每个第一线圈状元件(19)可相对于主磁体系统(15)移动。
7.根据权利要求1的RF系统，其特征在于所述或每个第二线圈状元件(20)定位在待由磁共振成像设备分析的对象(14)之上，优选直接定位在所述对象上方。
8.根据权利要求7的RF系统，其特征在于所述或每个第二线圈状元件(20)以一种方式附着于待分析的对象(14)，使得所述或每个第二线圈状元件(20)可与待分析的对象(14)一起移动。
9.根据权利要求8的RF系统，其特征在于所述或每个第二线圈状元件(20)可与待分析的对象(14)安置在其上的支撑体或床(17)一起相对于所述或每个第一线圈状元件(19)移动。
10.根据权利要求7的RF系统，其特征在于所述或每个第二线圈状元件(20)被设计成可穿戴单元，其中所述可穿戴单元可在MRI分析之前在磁共振成像设备外部附着于待分析的对象(14)。
11.一种磁共振成像设备(13)，包括主磁体系统(15)、梯度线圈系统、RF系统和信号处理系统，所述RF系统包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统(18)，其特征在于所述RF接收线圈子系统(18)包括至少一个第一线圈状元件(19)和至少一个第二线圈状元件(20)，其中所述或每个第一线圈状元件(19)被分配给主磁体系统(15)，且其中所述或每个第二线圈状元件(20)被分配给待由所述磁共振成像设备(13)分析的对象(14)。
12.根据权利要求11的磁共振成像设备(13)，其特征在于所述RF系统是根据前述权利要求2-10中任一项的RF系统。
全文摘要
本发明涉及一种用于磁共振成像设备(13)的RF系统。所述RF系统包括RF发射线圈子系统和RF接收线圈子系统(18)，其中所述RF接收线圈子系统(18)包括至少一个第一线圈状元件(19)和至少一个第二线圈状元件(20)，其中所述或每个第一线圈状元件(19)被分配给所述磁共振成像设备的主磁体系统(15)，其中所述或每个第二线圈状元件(20)被分配给待由所述磁共振成像设备分析的对象(14)。
文档编号G01R33/341GK1918478SQ200580004333
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月3日 优先权日2004年2月9日
发明者R·M·胡格维恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司