专利名称：射频接收线圈装置和磁共振成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种RF接收线圈装置和一种磁共振成像装置。
背景技术：
磁共振成像(MRI)系统被认为是能够通过利用核磁共振(NMR)现象形成受试者的层析图像的系统。在许多情况下，在医学和工业领域中使用磁共振成像装置。
为了通过使用磁共振成像装置来形成受试者的层析图像，首先将受试者置于形成有静态磁场的射线照相(radiographing)空间内，接着使受试者体内质子的自旋方向与静态磁场的方向对准以产生已获得磁化矢量的状态。之后，从RF线圈发射具有共振频率的电磁波，借此产生核磁共振现象以改变质子的磁化矢量。然后，磁共振成像装置在RF线圈中接收来自返回到初始磁化矢量的质子的磁共振信号，并根据所接收的磁共振信号形成受试者的层析图像。
在磁共振成像中，MR乳房X线照相术被用于乳癌的早期检测和治疗。在MR乳房X线照相术中，受试者采取俯卧位，以便在RF线圈中接收他或她的乳房，然后进行乳房的扫描(参见例如专利文献1)。
日本专利公开号2004-41729这样，在MR乳房X线照相术中，由于在受试者的俯卧位进行扫描，呼吸可能会困难或手臂可能变得麻木，从而导致受试者不能长时间保持俯卧位，因此使得难以在射线照相中提高工作效率。
通常，当受试者经受对他或她的乳房的手术时，使受试者处于仰卧位，这样在扫描期间和在手术期间受试者的姿势不同。因此，当在乳房手术中观察预先射线照相的乳房图像时，有时发生难以顺利地指定手术位置的情况，因此使得难以在手术中提高工作效率。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种RF接收线圈装置和一种允许受试者在对乳房进行射线照相时采取仰卧位的磁共振成像装置，由此使得能够提高工作效率。
根据本发明，为实现上述目的，提供一种RF接收线圈装置，包括用于接收磁共振信号的线圈，该磁共振信号是由位于静态磁场空间内的受试者的乳房提供的；和乳罩，所述乳罩包括用于在其中容纳受试者的乳房的杯体和用于将杯体固定到受试者上的杯体固定部分，其中所述线圈被设置在杯体部分内。
根据本发明，为实现上述目的，还提供一种磁共振成像装置，其中由位于静态磁场空间内的受试者的乳房提供的磁共振信号由RF接收线圈部分接收，并且基于由RF线圈接收的磁共振信号形成乳房的图像，所述RF接收线圈部分包括用于接收磁共振信号的线圈；和乳罩，所述乳罩包括用于在其中容纳受试者的乳房的杯体和用于将杯体固定到受试者上的杯体固定部分，所述线圈被设置在杯体部分内。
根据本发明，可以提供一种RF接收线圈装置和一种允许受试者在对受试者乳房进行射线照相时采取仰卧位的磁共振成像装置，由此使得能够提高工作效率。
本发明的另外的目的和优点将根据如在附图中所示的本发明优选实施例的以下描述而变得明显。
图1示出根据本发明实施例的磁共振成像装置1的结构。
图2示出在该实施例中所使用的RF接收线圈部分14b，其中图2(a)是显示RF接收线圈部分14b的正视图，而图2(b)是RF接收线圈部分14b中的第一杯体401a的放大的透视图。
图3是显示该实施例中的第一杯体401a的剖视图，其中图3(a)示出第一杯体401a中的盖连接部分413的风箱机构的收缩状态，而图3(b)示出风箱机构的展开状态。
图4是显示根据本发明的修改方案中的第一杯体401a的剖视图。
具体实施例方式
以下将描述本发明的实施例。
图1示出体现本发明的磁共振成像装置1的结构。
如图1中所示，磁共振成像装置1包括静态磁场磁体部分12、梯度线圈部分13、RF线圈部分14、RF驱动部分22、梯度驱动部分23、数据采集部分24、控制部分25、托架26、数据处理部分31、操作部分32、和显示部分33。磁共振成像装置1向位于形成有静态磁场的射线照相空间B内的受试者SU发射电磁波，执行扫描以获得来自受试者SU的磁共振信号，并且基于通过扫描获得的磁共振信号形成受试者SU的图像。
该实施例的磁共振成像装置1的组件将在下面逐一描述。
静态磁场磁体部分12例如包括一对将射线照相空间B夹在中间并在容纳受试者SU的射线照相空间B内形成静态磁场的永磁体。例如，静态磁场磁体部分12在这对永磁体彼此相对的垂直方向Z上形成静态磁场。静态磁场磁体部分12可以被这样构造，以致除了永磁体外还包括例如超导磁体这样的磁体。
梯度线圈部分13在形成有静态磁场的射线照相空间B内形成梯度磁场。梯度线圈部分13包括三个梯度线圈系统以便在相互垂直的3个轴的方向上产生具有梯度的梯度磁场。利用三个梯度线圈系统，梯度线圈部分13根据射线照相情况在频率编码方向、相位编码方向和切片选择方向上形成梯度磁场。
更具体地，梯度线圈部分13在受试者SU的切片选择方向上施加梯度磁场并选择受来自RF线圈部分14的RF脉冲的发射所激励的受试者SU的切片。另外，梯度线圈13在受试者SU的相位编码方向上施加梯度磁场并对由RF脉冲所激励的切片所提供的磁共振信号的相位进行编码。此外，梯度线圈部分13在受试者SU的频率编码方向上施加梯度磁场并对由RF脉冲所激励的切片所提供的磁共振信号的频率进行编码。
在由静态磁场磁体部分12形成静态磁场的射线照相空间B内，RF线圈部分14将RF脉冲从RF发射线圈部分14a发射到受试者SU以形成高频磁场，由此激励质子在受试者SU的射线照相区域内的自旋。接着，在RF线圈部分14中，由受试者SU内所激发的质子所产生的电磁波作为磁共振信号被RF接收线圈部分14b接收。在该实施例中，接收由受试者SU的乳房提供的磁共振信号。关于RF接收线圈部分14b的细节，稍后将给出描述。
RF驱动部分12驱动RF线圈部分14以便将RF脉冲发射到射线照相空间B内以形成高频磁场。根据由控制部分25提供的控制信号并使用门调制器，RF驱动部分22将由RF振荡器提供的信号调制成具有预定定时和预定包络线的信号，此后，使用RF功率放大器来放大已经通过门调制器被调制的信号，并将已放大的信号输出到RF线圈部分14，从而允许发射RF脉冲。
根据由控制部分25提供的控制信号，梯度驱动部分23通过对梯度线圈部分13施加梯度脉冲来驱动梯度线圈部分13，从而促使在形成有静态磁场的射线照相空间B内产生梯度磁场。对应于梯度线圈部分13的3个系统，梯度驱动部分23具有三个驱动电路系统(未示出)。
根据由控制部分25提供的控制信号，数据采集部分24采集RF线圈部分14接收的磁共振信号，并接着将所采集的信号输出到数据处理部分31。数据采集部分24采集已经经过相位编码和频率编码以便对应于k空间的磁共振信号。在数据采集部分24中，使用RF驱动部分22中的RF振荡器的输出作为参考信号来对RF线圈部分14接收的磁共振信号进行相位检测。此后，使用A/D转换器，数据采集部分24将作为模拟信号的磁共振信号转换成数字信号。数据采集部分24将该磁共振信号存储在存储器中，并接着将它输出到数据处理部分31。
控制部分25具有计算机和用于利用计算机允许各个部分执行对应于预定扫描的操作的程序。根据通过数据处理部分31从操作部分32输入的操作信号，控制部分25将用于预定扫描的执行的控制信号输出到RF驱动部分22、梯度驱动部分23和数据采集部分24中的每一个并进行控制。
如图1中所示，托架26具有用于在其上放置受试者SU的工作台。根据由控制部分25提供的控制信号，托架26在射线照相空间B的内部和外部之间的区域上移动放置在所述工作台上的受试者SU。例如，托架26在圆柱形状的射线照相空间B的中心轴方向上移动受试者SU。
数据处理部分31具有计算机和用于利用计算机执行预定数据处理的程序。数据处理部分31被连接到操作部分32上并且由操作部分32提供的操作信号被输入到数据处理部分31。数据处理部分31还被连接到控制部分25上并将操作信号输出到控制部分25，该信号是由操作者输入到操作部分32的。数据处理部分31此外被连接到数据采集部分24上并获得由数据采集部分24采集的磁共振信号，接着对因此获得的磁共振信号进行图像处理并在受试者SU的切片上形成图像。例如，数据处理部分31对已转换为数字信号的磁共振信号进行傅立叶变换处理以形成受试者SU的图像。接着，数据处理部分31将因此形成的图像输出到显示部分33。
操作部分32由包括键盘和鼠标的操作装置组成。由操作者操作的操作部分32向数据处理部分31输出对应于由操作者执行的操作的操作信号。在该实施例中，这样构造操作部分32，使得操作者能够根据射线照相目的来选择并输入通过多个脉冲序列的扫描。
显示部分33由例如CRT的显示装置构成。显示部分33显示受试者SU的切片上的图像，该图像是基于由受试者SU提供的磁共振信号所产生的。
下面将给出关于RF线圈部分14中的RF接收线圈部分14b的详细描述。
图2示出RF接收线圈部分14b，其中图2(a)是RF接收线圈部分14b的正视图，而图2(b)是RF接收线圈部分14b中的第一杯体401a的放大的透视图。
如图2中所示，RF接收线圈部分14b具有乳罩141和接收线圈241。这些组件将在下面逐一描述。
首先将描述乳罩141。
如图2(a)中所示，乳罩141包括第一杯体401a、第二杯体401b和杯体固定部分402，并且如处于良好状态的人体一样包围受试者SU的乳房B。
乳罩141中的第一杯体401a和第二杯体401b以相同的形状被构成。在该实施例中，如图2(b)中所示，第一杯体401a和第二杯体401b各自被构成以便具有半球形的空间，并且受试者SU的乳房分别被容纳在该半球形空间内。更具体地，第一杯体401a在其中容纳受试者SU的右乳房，而第二杯体401b在其中容纳受试者SU的左乳房。
如图2(b)中所示，第一杯体401a和第二杯体401b各自包括第一盖部件412、盖连接部件413、以及第二盖部件414。
使用例如尼龙和氨基甲酸乙酯纤维被编织于其中的布以半球形状形成第一盖部件412以便覆盖受试者SU的乳房的顶侧T。第一盖部件412与盖连接部件413缝合。在第一盖412中，如图2(b)中所示，在顶侧T设置有接收线圈241中的鞍状线圈241a以便覆盖受试者SU的乳房B的顶侧T。
如图2(b)中所示，这样设置盖连接部件413以致被夹在第一盖部件412与第二盖部件414之间。盖连接部件413与第一盖部件412和第二盖部件414中的每一个缝合，从而将两个盖部件彼此连接。盖连接部件413利用例如塑料材料被形成为环形波纹管机构并适于展开和收缩，因此其能够以多个不同长度中的任一长度被固定在受试者SU的乳房的顶侧T和底侧U之间。
图3是示出第一杯体401a的剖视图，其中图3(a)示出第一杯体401a中的盖连接部件413的波纹管机构的收缩状态，而图3(b)示出第一杯体401a中的盖连接部件413的波纹管机构的展开状态。
如果如图3(a)中所示受试者SU的乳房B的体积小，则在波纹管机构的收缩状态下使用盖连接部件413。如果如图3(b)中所示受试者SU的乳房B的体积大，则在波纹管机构的展开状态下使用盖连接部件413。
使用尼龙和氨基甲酸乙酯纤维被编织于其中的布以环形形成第二盖414以便覆盖受试者SU的底侧U。第二盖部件414与盖连接部件413缝合。在第二盖部件414中，如图2(b)中所示，在受试者SU的乳房的底侧U设置有环状线圈241b，以便环绕底侧U。
设置有乳罩141的杯体固定部分402，用于将第一杯体401a和第二杯体401b固定到受试者SU上。
如图2中所示，杯体固定部分402包括主体带(trunk belt)421、第一肩带422a、第二肩带422b、以及主体带连接部分423。
主体带421例如由布形成并被缝合以便第一和第二杯体401a、401b被并排布置在该带的延伸方向上。通过绕在受试者SU的躯干部分上，主体带421将第一和第二杯体401a、401b固定到受试者SU上。
第一肩带422a例如由布形成并且其一端通过缝合连接到第一杯体401a上以便在几乎垂直于主体带421的延伸方向的方向上延伸。肩带422a的相对端通过缝合连接到主体带421的在与从第一杯体401 a延伸到第二杯体401b的方向相反的方向上延伸的部分上，以便在几乎垂直于主体带421的延伸方向的方向上延伸。也就是说，第一肩带422a被连接到第一杯体401a和主体带421上，以便形成一个环，并且通过绕在受试者SU的肩部上，针对受试者SU以悬吊的方式将乳房B固定在第一杯体401a内。
第二肩带422b例如由布形成并且其一端通过缝合连接到第二杯体401b上以便在几乎垂直于主体带421的延伸方向的方向上延伸。第二肩带422b的相对端通过缝合连接到主体带421的在与从第二杯体401b延伸到第一杯体401a的方向相反的方向上延伸的部分上，以便在几乎垂直于主体带421的延伸方向的方向上延伸。也就是说，第二肩带422b被连接到第二杯体401b和主体带421上，以便形成一个环，并且通过绕在受试者SU的肩部上，针对受试者SU以悬吊的方式将乳房B固定在第二杯体401b内。
主体带连接部分423包括通过缝合被固定到主体带421的一端的钩423a和通过缝合被固定到主体带421的相对端的环423b。钩423a和环423b搭合以便将主体带421的两端彼此连接。在该实施例中，环423b被安装在主体带421的相对端上的多个位置中，并使钩423a与位于多个不同位置处的环423b中的任何一个环搭合，借此主体带421能够以多个不同长度中的任—长度被固定。
现在提供下面的关于接收线圈241的描述。
接收线圈241接收来自位于静态磁场空间11中的受试者SU的乳房B的磁共振信号。如图2中所示，接收线圈241包括鞍状线圈241a和环状线圈241b，以便允许两通道接收。
在第一杯体401a和第二杯体401b中的每一个的顶侧T设置有鞍状线圈241a，以便覆盖受试者SU的乳房B的顶侧T。更具体地，如图2(b)中所示，鞍状线圈241a被设置在第一杯体401a和第二杯体401b中的每一个的第一盖部件412中。
另一方面，在第一杯体401a和第二杯体401b中的每一个的底侧U设置有环状线圈241b，以便环绕受试者SU的乳房的底侧U。更具体地，如图2(b)中所示，环状线圈241b被设置在第一杯体401a和第二杯体401b中的每一个的第二盖部件414中。作为环状线圈241b，优选地使用例如铜线以保持受试者SU的乳房B的形状。
鞍状线圈241a和环状线圈241b在几何学上是去耦的，并且分别通过第一杯体401a和第二杯体401b的盖连接部件413的展开和收缩，两个线圈彼此平行地移动，因此几乎不存在由于互感造成的干扰。
因此，在该实施例的磁共振成像装置1中，在乳罩中的容纳受试者SU的乳房的第一杯体401a和第二杯体401b内分别设置有用于接收来自位于静态磁场空间中的受试者SU的乳房的磁共振信号的接收线圈241。因此，当受试者SU采取用于对乳房进行射线照相的仰卧位时，受试者SU的乳房B被乳罩141的第一和第二杯体401a、401b包围并且呈现有序状态，以便接收线圈241能够接收来自受试者SU的乳房B的磁共振信号。因此，在该实施例中，不仅受试者SU可容易地进行呼吸动作，而且还可防止他或她的手臂变麻木，因此使得能够实现长时间进行射线照相并允许操作者在射线照相中提高工作效率。此外，由于受试者SU在射线照相中的姿势与在手术中的姿势变得相同，可以在乳房B的手术时候容易地指定手术位置，并且因此可以在手术期间提高工作效率。这样，根据该实施例，可以使受试者SU在对乳房进行射线照相的时候处于仰卧位，借此能够提高工作效率。
另外，在该实施例中，允许第一和第二杯体401a、401b中的每一个通过包括波纹管机构的盖连接部件413在受试者SU的乳房B的顶侧T和底侧U之间展开和收缩。因此，通过每一个盖连接部件413的波纹管机构的展开和收缩，第一和第二杯体401a、401b中的每一个杯体容纳受试者SU的乳房B的空间体积可以被改变以匹配乳房B的体积。因此，在该实施例中，可以使分别被设置在第一杯体401a和第二杯体401b中的接收线圈241离受试者SU的乳房B更近以匹配乳房B的体积，借此可以获得高质量的图像并在乳房B的手术时候容易地指定手术位置。因此，在该实施例中，可以使受试者SU在对乳房进行射线照相的时候处于仰卧位，并且因此可以提高工作效率。
此外，在该实施例中，用于连接杯体固定部分402的主体带421的两端的主体带连接部件423以这样的方式构成，使得它们能够以多个不同长度中的任一长度固定主体带421。因此，在该实施例中，杯体固定部分402可以将第一杯体401a和第二杯体401b中的每一个固定到受试者SU上以匹配受试者SU的躯干部分的长度。从而，当使受试者SU处于仰卧位时，受试者SU的乳房B的形状能够通过第一和第二杯体401a和401b被保持在有序状态中。因此，在该实施例中，可以使受试者SU在对乳房进行射线照相的时候处于仰卧位，并且因此可以提高工作效率。
在上述实施例中，磁共振成像装置1对应于本发明的磁共振成像装置。上述实施例中的射线照相空间B对应于本发明中的静态磁场空间。上述实施例中的RF接收线圈部分14b对应于本发明中的RF接收线圈部分和RF接收线圈装置。上述实施例中的乳罩141对应于本发明中的乳罩。上述实施例中的接收线圈241对应于本发明中的线圈。上述实施例中的鞍状线圈241a对应于本发明中的第一线圈。上述实施例中的环状线圈241b对应于本发明中的第二线圈。上述实施例中的第一杯体401a对应于本发明中的杯体。上述实施例中的第二杯体401b对应于本发明中的杯体。上述实施例中的杯体固定部分402对应于本发明中的杯体固定部分。上述实施例中的第一盖部件412对应于本发明中的第一盖部件。上述实施例中的盖连接部件413对应于本发明中的盖连接部件。上述实施例中的第二盖部件414对应于本发明中的第二盖部件。上述实施例中的主体带421对应于本发明中的主体带。上述实施例中的第一肩带422a对应于本发明中的肩带。上述实施例中的第二肩带422b对应于本发明中的肩带。此外，上述实施例中的主体带连接部分423对应于本发明中的主体带连接部件。
在实践本发明时，不局限于上述实施例，而是可采用各种修改方案。
图4是示出根据修改方案的第一杯体401a的剖视图。
例如，如图4中所示，作为盖连接部件413，可使用包括一对钩部分413a和环部分413b的面拉链，例如Magic Tale(商标)。如图4(a)中所示，如果受试者SU的乳房B的体积小，则面拉链的环部分413b与钩部分413a搭合以便缩短第一盖部件412和第二盖部件414之间的距离。如果如图4(b)中所示受试者SU的乳房B的体积大，则面拉链的环部分413b与钩部分413a搭合以便延长第一盖部件412和第二盖部件414之间的距离。
例如，可以这样设置主体带连接部分423，使得为被称为前钩型的主体带连接部分。即，可以在位于第一杯体401a和第二杯体401b之间的主体带421中设置主体带连接部分423的钩423a和环423b，由此使得能够在受试者SU的胸侧实现钩423a和环423b之间的搭合动作并且使乳罩在受试者SU的胸侧可移动。在该部分中，如在上述实施例中那样，主体带421可这样形成，以致能沿多个不同长度进行调整。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以设计出许多差异很大的发明实施例。应该理解的是，除了如所附的权利要求中所限定的之外，本发明不局限于说明书中所描述的具体实施例。
部件清单图122RF驱动部分23梯度驱动部分24数据采集部分25控制部分31数据处理部分32操作部分33显示部分
权利要求
1.一种RF接收线圈装置(14b)，包括用于接收磁共振信号的线圈(241)，该磁共振信号由位于静态磁场空间(B)内的受试者(SU)的乳房提供；以及乳罩(141)，包括用于在其中容纳所述受试者(SU)的乳房的杯体(401)和用于将所述杯体(401)固定到所述受试者(SU)上的杯体固定部分(402)，其中所述线圈(241)被设置在所述杯体(401)部分内。
2.根据权利要求1的RF接收线圈装置(14b)，其中所述杯体(401)被这样构成，以致在所述受试者(SU)的乳房的顶侧和底侧之间展开和收缩。
3.根据权利要求2的RF接收线圈装置(14b)，其中所述杯体(401)包括第一盖部件(412)，用于覆盖所述受试者(SU)的乳房的顶侧；第二盖部件(414)，用于覆盖所述受试者(SU)的乳房的底侧；以及盖连接部件(413)，用于将所述第一与所述第二盖部件(414)彼此连接，所述盖连接部件(413)适于展开和收缩，以便它能够以多个不同长度中的任一长度被固定在所述乳房的顶侧和底侧之间。
4.根据权利要求3的RF接收线圈装置(14b)，其中所述盖连接部件(413)包括适于在所述受试者(SU)的乳房的顶侧和底侧之间展开和收缩的波纹管机构。
5.根据权利要求3或权利要求4的RF接收线圈装置(14b)，其中所述线圈(241)包括第一线圈(241a)和第二线圈(241b)，所述第一线圈(241a)被设置在所述第一盖部件(412)内以便覆盖所述乳房的顶侧，并且所述第二线圈(241b)被设置在所述第二盖部件(414)内以便环绕所述乳房的底侧。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求的RF接收线圈装置(14b)，其中所述杯体固定部分(402)包括连接到所述杯体(401)上的主体带，所述主体带(421)适于绕在所述受试者(SU)的躯干部分上，以便由此将所述杯体(401)固定到所述受试者(SU)上。
7.根据权利要求6的RF接收线圈装置(14b)，其中所述杯体固定部分(402)包括用于连接所述主体带(421)的两个端部的主体带连接部件(413)，所述主体带连接部件(413)被这样构成，以致它能以多个不同长度中的任一长度固定所述主体带(421)。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求的RF接收线圈装置(14b)，其中所述杯体固定部分(402)包括连接到所述杯体(401)上的肩带(422)，所述肩带(422)适于绕在所述受试者(SU)的肩部上，以便由此将所述杯体(401)固定到所述受试者(SU)上。
9.一种磁共振成像装置(1)，其中由RF接收线圈部分(14b)接收由位于静态磁场空间(B)内的受试者(SU)的乳房提供的磁共振信号，并且基于由所述RF线圈(14b)接收的所述磁共振信号形成所述乳房的图像，所述RF接收线圈部分(14b)包括用于接收所述磁共振信号的线圈(241)；以及乳罩(141)，该乳罩包括用于在其中容纳所述受试者(SU)的乳房的杯体(401)和用于将所述杯体(401)固定到所述受试者(SU)上的杯体固定部分(402)，所述线圈(241)被设置在所述杯体(401)部分内。
10.根据权利要求9的磁共振成像装置(1)，其中所述杯体(401)被这样构成，以致在所述受试者(SU)的乳房的顶侧和底侧之间展开和收缩。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种接收线圈(14b)，当对受试者(SU)的乳房进行射线照相时该接收线圈(14b)允许受试者(SU)采取仰卧位，由此提高工作效率，在乳罩(141)的容纳受试者(SU)的乳房的、第一杯体(401a)和第二杯体(401b)中的每一个杯体内设置用于接收由位于静态磁场空间(B)内的受试者(SU)的乳房提供的磁共振信号的接收线圈(14b)。
文档编号A61B5/055GK1896763SQ200610093708
公开日2007年1月17日 申请日期2006年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者岩馆雄治, 塚元铁二 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司