专利名称：局部线圈内的集成的外罩波陷波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外罩波陷波器(Mantelwellensperre)以及一种具有外罩波陷波器的局部线圈。
背景技术：
例如从DE10314215B4中公开了通过磁共振断层造影来检查对象或者患者的磁共振设备(MRT)。在核磁共振成像中使用HF线圈(局部线圈)来接收交变磁场。为了得到好的信噪t匕，优化HF线圈的几何结构和接收轮廓以用于不同的身体部位。为了尽可能高的信噪比， 需要将局部线圈尽可能近地定位在患者身体上。例如将局部线圈实施为纯粹的接收线圈，也就是说，由分离的发送线圈、即所谓的全身谐振器来激励自旋。为了患者监测或者为了馈入声音或者视频信号(用于患者在头部线圈等中的显示)，将外部导线(例如在头部线圈中)引导至患者。在MRT的发送阶段，通过E场和B场将HF电流感应到探测器、听筒或者可视显示的导线上。馈线上的HF电流被称为外罩波。非期望的HF电流会带来图像干扰、功能失常和对患者的危害。由此，馈线或者是非常地高阻，或者插入扼流圈-对于被屏蔽的导线来说插入外罩波陷波器(Mantellwellensperren, ^S)-以便抑制高频电流。外罩波陷波器和扼流圈对于HF波呈现高阻阻抗并且由此抑制了导线上的HF电流。尽管可以在接收信号时使用高阻导线，但是其对干扰非常敏感。在传输视频或者声音信号时，导线优选不实施为高阻。在此，为了抑制HF电流，例如可以在每个单导线中插入多个扼流圈。也可以将多个单导线借助共同的导电屏蔽组合为大的电缆。这个导线被绕成圆柱形线圈并且与电容形成谐振。并联谐振的高阻阻抗避免了外罩波在导线的外护层上传播。在此，多个外罩波陷波器也被串联连接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，将用于外部馈线的外罩波陷波器最优地集成在局部线圈内。可以将外罩波陷波器安装在局部线圈内(例如在头部线圈内，固定在头端)。可以这样实施外罩波陷波器，使得信号导线能够被引导穿过所述外罩波陷波器。外罩波陷波器可以纯感应地(也就是无接触地)与信号导线耦合。其可以是封闭的或者可分的。对于封闭的外罩波陷波器MWS,转接器(Zwischensteckung)也许是合理的。可分的MWS使得可以更容易地引入导线。即，信号导线不需要特殊的花费用于抑制HF电流。可以使用每一种导电的电线。可以通过去除扼流圈和MWS来相对精巧地并且由此灵活地实施导线。导线可以被屏蔽、扭绞或者简单地由平行导线构成。
结合附图由下面对实施例的描述给出了本发明的可能实施例的更多特征和优点。其中，图I示出了外罩波陷波器的原理，图2示出了感应耦合的外罩波陷波器，图3示出了头部线圈在MRT系统中的位置，图4示出了头部线圈中在其(与足部最远的)头端上的外罩波陷波器，图5示出了在头部线圈的头端上的外罩波陷波器，居中地位于头部线圈的天线之间，图6示出了与图4中的装置相类似的装置的放大图，所述装置具有在中间穿过局部线圈的线圈元件的信号导线， 图7示出了位于外罩波陷波器的下部的电缆，图8透视地示出了可分的外罩波陷波器的上部和下部，图9以截面图示出了外罩波陷波器的一个实施例，图10以截面图示出了外罩波陷波器的另一个实施例，图11以截面图示出了外罩波陷波器的再一个实施例，图12以截面图示出了外罩波陷波器的再一个实施例，图13示意性地示出了 MRT系统。
具体实施例方式图13 (尤其是作为背景)示出了(位于屏蔽空间或者法拉第罩F中)具有全身线圈102的成像的磁共振设备MRT 101，所述全身线圈102具有在此是管状的空间103，在该空间中可以在箭头z的方向上移动患者卧榻104以便通过成像方法来生成患者105的拍摄，所述患者卧榻带有例如(含有或不含有局部线圈装置106的)待检查对象(例如患者)105的身体。在此，局部线圈装置106被布置在患者上，借助所述局部线圈装置可以在MRT的局部区域(也称为视野或者F0V)内生成在FOV中身体105的部分区域的拍摄。本地线圈装置106的信号可以由例如MRT 101的可通过同轴电缆或经由无线电(167)等连接到局部线圈装置106上的分析装置(168、115、117、119、120、121等)进行分析(例如，转换为图片、存储或者显不等)。为了通过磁共振设备MRT 101借助磁共振成像来检查身体105 (检查对象或者患者)，将不同的、在其时间的和空间的特性上尽可能地彼此匹配的磁场照射到身体105上。在具有在此是隧道形状的开口 103的测量室内的强磁体(通常是低温磁体107)生成静态的强的主磁场Btl，所述主磁场大小为例如O. 2特斯拉至3特斯拉或者更大。支撑在患者卧榻104上的待检查的身体105被推至主磁场Btl的在观测区域FoV (Field of View，视野)中近似均勻的区域中。通过磁高频激励脉冲BI (X, y, z, t)来激励身体105的原子核的核自转，所述磁高频激励脉冲通过在此非常简化地作为(例如，多个部分=108a、108b、108c的)体线圈108示出的高频天线(和/或必要时的局部线圈装置)被辐射。高频激励脉冲例如由脉冲生成单元109来产生,所述脉冲生成单元由脉冲序列控制单元110来控制。在通过高频放大器111放大之后，所述高频激励脉冲被传输至高频天线108。在此示出的高频系统只是示意性表示的。通常，在磁共振设备101中采用多于一个的脉冲生成单元109、多于一个的高频放大器111以及多个高频天线108a、108b、108c。此外，磁共振设备101具有梯度线圈112x、112y以及112z，借助这些梯度线圈在测量时辐射磁梯度场，以便用于选择性的层激励并且用于测量信号的位置编码。梯度线圈112x、112y和112z由梯度线圈控制单元114来控制，所述梯度线圈控制单元同样地就像脉冲生成单元109 —样与脉冲序列控制单元110相连接。由激励的(在检查对象中的原子核的)核自转所发出的信号被体线圈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被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且作为复数数值被存储在k空间矩阵中。从填充着值的k空间矩阵中借助三维傅里叶变换可以重建所属的MR图像。对于既可以运行于发送状态又可以运行于接收状态的线圈，例如体线圈108或者局部线圈106，正确的信号传输由前置连接的发送接收转换器118来控制。
图像处理单元119从测量数据中生成图像，所述图像通过操作控制台120被显示给操作者和/或被存储在存储单元121中。中央控制单元122控制单独的设备组件。在MR断层造影中，目前通常利用所谓的局部线圈装置(Coils，Local Coils)来拍摄具有高信噪比的图像。这是在直接接近处被安装在身体105的上面(前面)或下面(后面)或表面或内部的天线系统。在MR测量中，被激励的核在局部线圈的单独天线中感应出电压，所述电压然后借助低噪声的前置放大器(例如LNA，Preamp)被放大并且最终被传输到接收电子器件上。为了改进信噪比，在高分辨率的图像条件下也使用所谓的高场设备(I. 5T至12T或者更大)。如果在MR接收系统上可以连接比可用的接收器数目多的单独天线，则在接收天线和接收器之间安装例如开关矩阵(也被称为RCCS)。所述开关矩阵将当前活动的接收通道(主要是直接位于磁体的视野中的通道)路由到现存的接收器上。由此可以连接比可用接收器数目多的线圈元件，原因是在全身覆盖的情况下仅仅必须读取位于FoV中或者在磁体的均匀体积内的线圈。例如可以由一个天线元件或者作为阵列线圈由多个天线元件(尤其是线圈元件)构成的天线系统，通常例如被表示为局部线圈装置106。这些单独的天线元件例如被实施为环形天线(Loops)、蝶形、柔性线圈(flexspulen)或者鞍形线圈。局部线圈装置包含例如线圈元件、前置放大器、其他电子器件(外罩波陷波器，等等)、壳体、支架以及通常具有连接器的电缆，通过所述连接器将所述局部线圈装置连接到MRT设备上。在设备侧所安装的接收器168对由局部线圈106 (例如经由无线电等)所接收的信号进行滤波和数字化并且将数据传输给数字的信号处理装置，所述信号处理装置从通过测量所获得的数据中通常导出图像或者频谱，并且提供给用户例如用于后续的诊断和/或存储。图1-12不出了根据本发明的实施例的例子和细节。图I示出了外罩波陷波器的原理。经由(信号)导线14传输信号，所述导线位于E场E中。在图I中，导线14在中间位置在导线的部分区域中被绕成线圈SP，所述线圈和与该线圈并联连接的可调节的电容K组成谐振电路，通过该谐振电路来避免或者减弱通过(交变)场E所产生的电流I-HF在导线中沿着导线14的纵向的传输。图2示出了感应耦合的外罩波陷波器(丽S)的原理。经由位于E场E中的导线14传输信号。导线14具有(在中间处在图2中)第一线圈SP1，所述第一线圈与(在图2中位于第一线圈之上的)另一个线圈SP2耦合，后者与例如可调节的电容K组成谐振电路，该谐振电路避免了或者减弱了通过(交变)场E所产生的电流在导线中沿着导线14的纵向的传输。图3在患者的头的上方示出了局部线圈I (在此是具有例如近似头盔形状的头部线圈)的位置，所述患者在MR系统中躺在患者卧榻6上。馈线2 (具有一条或者多条导线12)从接口 Al (这里在患者卧榻上)经由壳体上的端口 A2 (插座、基座、连接器等)穿过头部线圈I的壳体到达其内部。借助在FoV之外的铜罩3将MRT系统的全身线圈5与外部屏蔽。图4与图5示例性地示出了在头部线圈I中可以布置外罩波陷波器的位置。外罩波陷波器10在图4中位于头部线圈I的头端(封闭的、与足部最远的)，并且是如在图5中可以看到的那样居中地位于头部线圈I的(接收)天线13 (用于接收在检查期间由MRT中的患者所发射的信号)之间。 此外，图4示出了用于为患者显示具有指令或者娱乐电影的视频的图像显示装置22、用于隔离声音和/或用于为患者播放音乐/指令的耳机23、以及可以附着在患者身上的电极21。图像显示装置22和/或耳机23和/或电极21也可以通过外部的导线或者通过患者卧榻中接口 Al来连接，后者将导线14与所接收的信号一起从局部线圈I引导至MRT117，以便进行分析。外部导线典型地不通过Al，并且线圈12的信号导线不穿过丽S10。但是导线14可以从连接器Al中被引出。图5作为俯视图并且图6作为纵剖图放大地示出了类似于图4中的局部线圈中的外罩波陷波器10的布置。信号导线14可以在中间通过局部线圈I的线圈元件13。在图6中外罩波陷波器10位于局部线圈的壳体中(例如，在壳体外侧与内侧之间)、Btt邻于开口 16和/或与开口 16 —起集成在局部线圈外侧和内侧上，导线14可以通过所述开口。在此，外罩波陷波器10被实施为简化的四分之一波(λ /4)的陷波器(Sperrtopf)。其由利用铜层18金属化的塑料支架17组成。在可以由信号导线14穿过的开口 16中，铜层是连续的或者断开的。在外部的铜层上在中间处是间断12 (在图8中也示出了)，所述间断12在此具有环绕在外部金属层上的间隙的形式。在此借助电容11来桥接间隙12。这样来选择电容11，使得其形成电谐振电路。其谐振频率在此优选精确地位于MRT设备的工作频率上。外罩波陷波器完全可以单独谐振，其中所实施的信号导线数目不影响谐振频率。图7示例性示出了外罩波陷波器10的下部，电缆14可以位于其中。图7还示出了可导电的层18，其由例如在外罩波陷波器10的外侧上的铜或者其他良好导电的材料构成。外罩波陷波器10可以由多个彼此可移除并且可再次组装的部分O、U组成。图8透视地示例性示出了可以分成两部分的外罩波陷波器10的上部O和下部U。图8还示出了环绕在外罩波陷波器的圆周方向上位于外罩波陷波器的外部金属的金属层上的间隙12，在所述间隙内布置了一个或者多个电容(在此是缩短电容)11。图9-11以截面图分别示出了外罩波陷波器10的实施形式，并且具体地图9-11分别示出可以分成两部分的外罩波陷波器10的上部O和下部U，图12示出了不能分成两部分而是在截面图上是一体的外罩波陷波器10。在按照图9的实施例中，外罩波陷波器10分成两部分0、U的可分性在不损害陷波效果或者电磁屏蔽的情况下被满足。磁通量没有被妨碍并且通过两部分0、U的重叠使得屏蔽非常好。按照图9，下部U的铜层嵌入到上部O的层18中，也就是说，在分离位置处存在重叠。在按照图10的实施例中，丽SlO是可分的，其中半壳O、U仅仅以平接的方式彼此接触或者相邻。也就是说，可以在上部O和下部U之间留下(必要时小的)空气间隙28。在按照图11的实施例中，在将半壳0、U彼此电连接时通过例如接触或者咬合来连 接铜层。在按照图12的实施例中，丽S 10是封闭的，也就是说，上部O和下部U被牢固地彼此连接。在所有的实施例中，可以在外罩波陷波器10中在其外壳和其内壳之间包含空腔25，或者其也可以被完全或者部分地填充。
权利要求
1.一种用于成像系统(101)、特别是用于MRT的局部线圈(1，106)，其特征在于，所述局部线圈(1，106)具有外罩波陷波器(10)，一条或者多条导线(14)穿过所述外罩波陷波器(10)。
2.根据权利要求I所述的局部线圈，其特征在于，一些或者所有的从所述局部线圈(1，106)的外部延伸至该局部线圈(1，106)的内部的导线(14)穿过所述外罩波陷波器(10)从该局部线圈(1，106)的外部延伸到该局部线圈(1，106)的内部(K)。
3.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述导线(14)与所述外罩波陷波器(10)不导电地隔离和/或与其(10)感应耦合(图2)，特别地该导线(14)与该外罩波陷波器(10)的谐振电路(K，SP2)电隔离并且与谐振电路(K，SP2)感应地耦合(SP1，SP2)。
4.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)位于所述局部线圈(1，106)的壳体(15)上，或者全部地或部分地在所述局部线圈(1，106)的壳体(15)内位于(图6)朝向患者(K)的壳体的内表面和朝向MRT的壳体(15)的外表面之间。
5.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述导线(14)是一条或者多条信号导线。
6.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述导线(14)被连接到扬声器/耳机(23)上、和/或显示器(22)上和/或电极(21)上和/或所述局部线圈(1，106)内部的接收线圈上。
7.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述局部线圈是MRT头部线圈。
8.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)被布置在所述局部线圈(1，106)的头端上。
9.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)的壳体(17)沿着圆周、特别是沿着围绕z方向的圆周是连续的和/或封闭的。
10.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)特别是其壳体至少具有两个部分(O、U)，它们彼此能够移除并且能够再次组装在一起。
11.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述导线(14)被屏蔽、和/或被扭绞和/或是平行导线。
12.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)被实施为简化的四分之一波(λ /4)的陷波器。
13.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)具有借助导电层、特别是借助铜层(18)被镀层的塑料支架(17)。
14.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)具有借助导电层、特别是借助铜层(18)在内侧和/或外侧被镀层的塑料支架(17)。
15.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，在所述外罩波陷波器(10)的能够由所述信号导线(14)穿过的开口( 16)上布置了环形连续的和/或不间断的导电层、特别是铜层。
16.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，在所述外罩波陷波器(10)的外侧上的导电层(18)具有间断(12)，特别是在纵向(Z)上大约在中间。
17.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，在所述外罩波陷波器(10)的外侧上的铜层(18)具有间断(12)，所述间断通过一个或者多个电容(11)被桥接。
18.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)的电容(11)这样被选择，使得所述电容构造电谐振电路和/或其谐振频率是MRT设备(101)的工作频率。
19.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)的谐振频率不受穿过其(10)的信号导线(14)的数目的影响。
20.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)能够被分成至少两个部分(O，U)，特别是具有在组合的部分情况下的该外罩波陷波器的连续屏蔽。
21.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)能够被分为至少两个部分(O，U)，其屏蔽(18)在所述部分处于组合状态时重叠。
22.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)是能够分开的，特别是分成两个彼此以平接的方式接触的半壳，特别是在该外罩波陷波器(10)的部分(O，U)之间具有空气间隙。
23.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器的部分(U)的导电层(18)和该外罩波陷波器(10)的另一个部分(O)的导电层(18)在两个部分彼此毗邻的状态下被导电地彼此相连接。
24.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，所述外罩波陷波器(10)被封闭地构造，特别是具有彼此牢固地连接在一起的上部(O)和下部(U )。
25.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，一条或者多条导线(14)穿过所述外罩波陷波器(10)，在所述导线(14)上在该导线的一端或者两端布置了用于导线(14)的连接装置(A2)，特别是插座或者连接器。
26.根据上述权利要求任一项所述的局部线圈，其特征在于，一条或者多条导线(14)穿过所述外罩波陷波器(10)，所述导线(14) 一方面延伸到在患者卧榻上的接口(Al)并且另一方面进入到所述局部线圈(21，22，23)中，在通过插接的接口(A2)时具有间断或者不含间断。
全文摘要
本发明涉及一种用于成像系统(101)的局部线圈(1，106)，特别是MRT局部线圈(1，106)，尤其是MRT头部线圈(1，106)，其特征在于，所述局部线圈(1，106)具有外罩波陷波器(10)，一条或多条导线(14)穿过所述外罩波陷波器(10)。
文档编号G01R33/341GK102890253SQ201210256388
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月23日 优先权日2011年7月21日
发明者H.格雷姆 申请人:西门子公司