专利名称：用于影响和/或检测作用区域中的磁性料子的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种设备，用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子。此 外，本发明涉及一种方法，用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子，以 及一种用于调整根据本发明的设备的方法。
背景技术：
从德国专利申请DE 101 51 778 Al获知了这种设备和方法。在该公开 文档中所述的方法的情况下，首先产生磁场强度具有一空间分布的磁场， 从而使得在检查区中形成具有相对低磁场强度的第一子区和具有相对高磁 场强度的第二子区。随后移动检查区中的子区的空间位置，以使得检査区 中粒子的磁化强度局部地变化。记录取决于检査区中磁化强度的信号，其 中该磁化强度已经受到了子区的空间位置移动的影响，并且从这些信号中 提取与在检查区中的磁性粒子的空间分布有关的信息，以便形成检查区的 图像。这种设备和这种方法的优点在于，其可以用于以非破坏性的方式检 查任意检查对象-例如人体-而又不会造成任何伤害，并且在接近检查对象的 表面和远离检查对象的表面处都具有高空间分辨率。
此类己知设备的缺点是，由接收装置测量或检测的感兴趣信号的信号 强度与由驱动装置感生所引起的信号相比是非常微弱的，因此信号检测是 非常复杂的。由驱动装置感生的信号的振幅与接收装置中感兴趣信号的振 幅的比率可以达到十的数量级。无源滤波器级的使用给已知设备增加了许 多成本；由于常常涉及高功率，且常常需要高质量滤波器，这种已知设备 就变得庞大而昂贵。
发明内容
因此本发明的目的是提供本文开头提及的设备和方法，其中改进了信 号检测。由一种用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的设备来实现以上目 的，其中该设备包括选择装置，用于产生选择磁场，所述选择磁场的磁 场强度具有一空间模式，从而使得在作用区域中形成具有低磁场强度的第 一子区和具有较高磁场强度的第二子区；驱动装置，用于借助于驱动磁场 改变在作用区域中这两个子区的空间位置，以使得磁性粒子的磁化强度局 部地变化；接收装置，用于采集信号，该信号取决于作用区域中的磁化强 度，该磁化强度受到第一和第二子区的空间位置的所述改变的影响，其中 接收装置包括第一补偿装置和第二补偿装置。
根据本发明的创新性设备的优点在于可以借助于将补偿装置用作接 收装置的组成部分来提高信噪比。具体地，这可以借助于将补偿装置与接 收装置的剩余部分串联连接来实现。通过适当选择补偿装置的方向，可以 实现这样的情形由驱动磁场在补偿装置中感生的电压与在接收装置剩余 部分中感生的电压几乎相同，但具有相反的极性。因此理想地是，完全抵 消了在接收装置中由驱动装置感生的电压。为了改善对于在接收装置中由 驱动装置感生的电压的完全抵消，本发明提供了第一补偿装置和第二补偿 装置，它们共同操作，以便尽可能多地补偿驱动装置在接收装置内的影响。 根据本发明优选的是，第一和第二补偿装置每一个都包括补偿线圈。从而 可以将补偿装置设置为能够尽可能多地减小对接收装置的信号添加的噪 声。
根据本发明，会理解可以至少部分地以一个单个线圈或螺线管的形式 来提供选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。然而根据本发明优选的是， 提供多个分离的线圈来构成选择装置、驱动装置和接收装置。而且根据本 发明，选择装置和/或驱动装置和/或接收装置每一个都可以由多个分离的单 独部件组成，尤其是多个分离的单独线圈或螺线管，其被提供和/或布置为 使得这些分离的部件一起构成选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。尤其 对于驱动装置和/或选择装置而言，多个部件，尤其是多个线圈对(例如亥
姆霍兹(Helmholtz)或反亥姆霍兹结构)是优选的，以便提供产生和/或检 测指向不同空间方向的磁场分量的可能性。
根据本发明，将补偿装置设置为使其与作用区域的距离比与驱动装置 的距离大，和/或将第一补偿装置设置在尽可能靠近驱动装置的位置，优选地与驱动装置的距离小于10mm，更优选地小于3mm。有利的是，从而可 以仅需要非常短的额外导体长度来连接补偿装置，从而使得串联电阻很低， 并将附加噪声保持得尽可能低。
此外，根据本发明的优选实施例，以固定方式设置第一补偿装置的位 置，并以可调整的方式设置第二补偿装置的位置，和/或将第一补偿装置设 置在比第二补偿装置更接近驱动装置的至少一部分的位置处。从而可以在 第一补偿装置内产生补偿电压的主要部分。在第二补偿装置内产生较少量 的补偿电压。第二补偿装置因而可以用于调节补偿或调整正确的补偿电压。 这可以通过第二补偿装置的灵活可变的位置设置来实现。另一方面，由于 在第一补偿装置内产生补偿电压的主要部分，因此即使在第二补偿装置误 调整的情况下，也可以使总体系统性能相当接近最佳状态，并且可以相对 快速且容易地执行对本创新性装置的调整。
根据本发明的再进一步的优选实施例，第二补偿装置具有比第一补偿 装置更小的由噪声产生的电阻，并且/或者接收装置的阻抗由热噪声支配， 尤其是由起因于磁性粒子在作用区域中的存在的热噪声产生，即在作用区 域中不存在(检査)对象情况下的电流承载路径的电阻与作用区域中存在 对象情况下的电阻相当或更小。从而可以在本创新性设备中尽可能地减小 由补偿装置插入到信号链中的附加噪声的量。
根据本发明，优选地，第一和/或第二补偿装置至少部分地包括李兹线 (litzwire) /绞合线(stranded wire)，且优选地，李兹线包括多条单股线，
每一条单股线都由高电阻材料围绕。从而可以在补偿装置内提供非常高的 电流承载面(cuiTent support surface),这对于要检测具有相对高频率的AC
电流的情况是重要的。
根据本发明，更优选地，李兹线包括多条第一级李兹线，所述第一级 李兹线包括多条单股线，其中，李兹线包括多条第一级李兹线。在本发明 的优选实施例中，李兹线包括多条第一级李兹线和多条第二级李兹线，其 中，第一级李兹线包括多条单股线，其中，第二级李兹线包括多条第一级
李兹线，且其中，李兹线包括多条第二级李兹线。从而，可以增加电流承 载面，并减小了处理要求的复杂性一尤其是弯曲包含大量单股线的李兹线 的可能性。在本发明的再另一个优选实施例中，将补偿装置的电流承载路径(例 如在补偿装置包括李兹线情况下的李兹线的单股线)设置为，使得在指定 工作频带中且在穿透电流承载路径的指定电磁场中的阻抗基本上最小，即 该阻抗由热噪声支配，尤其是由起因于磁性粒子在作用区域中的存在的热 噪声产生，即在作用区域中不存在(检査)对象情况下的电流承载路径的 电阻与作用区域中存在对象情况下的电阻相当或更小。具体地，这可以借 助于仔细定义接收装置的电流承载路径的各个电流通路(各条单股线)、电 流强度、线圈结构及其它特性来实现。此外，在电流承载路径是李兹线形 式的情况下，优选地，李兹线的各条单股线的总横截面积相对于李兹线的 横截面积的比值(填充因数)在一个特定范围内，并且域者李兹线的单股
线的直径约l拜到约50nm，优选地约lOnm到约25pm。从而可以极大地 增强李兹线内所用的电流承载面，并从而实现了选择装置和/或驱动装置和/ 或接收装置以及补偿装置的总体结构的电阻的减小。通常，选择装置和/或 驱动装置的李兹线的填充因数在约0.30到约0.70的范围内，优选地在约0.50 附近的范围内，因此高于接收装置和/或补偿装置的李兹线的填充因数，接 收装置和/或补偿装置的李兹线的填充因数在约0.01到约0.20的范围内，优 选地在约0.03到约0.10的范围内。此夕卜，可以将选择装置和驱动装置的李 兹线的单股线的直径选择为大于接收装置的李兹线的单股线的直径。从而 可以极大地增大李兹线内所用的电流承载面，并从而实现了补偿装置的总 体结构的阻抗的减小，并从而实现了接收装置的总体结构的阻抗的减小。
选择装置和驱动装置还被一起称为"场产生器装置"。选择装置包括磁 场产生装置，其提供静态(梯度)选择磁场和减相当缓慢地变化的长程选 择磁场，其变化频率在约1Hz到约100Hz的范围中。选择磁场的静态部分
和相当缓慢变化的部分都可以借助于永磁体或借助于线圈或其组合来产 生。驱动装置包括磁场产生装置，其提供驱动磁场，具有在约lkHz到约 200kHz，优选地约10kHz到约100kHz范围内的频率。至少部分场产生器 装置(即选择装置和驱动装置)可以由分立的线圈来实现，其中，必须以 这样的方式选择每一个线圈或每一个场产生器装置的电流承载路径(在李 兹线的情况下是单股线)的直径使得皮肤效应不增大线圈的电阻。
本发明还涉及一种用于影响和/或检测在作用区域中的磁性粒子的方法，其中该方法包括以下步骤
-产生选择磁场，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从而使得 在作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二 子区，
-借助于驱动磁场来改变在作用区域中这两个子区的空间位置，以使得 磁性粒子的磁化强度局部地变化，
-采集信号，该信号取决于作用区域中的磁化强度，该磁化强度受到第 一和第二子区的空间位置的所述改变的影响，
其中，借助于包括第一和第二补偿装置的接收装置来执行取决于作用 区域中磁化强度的信号的所述采集。
根据本发明的这个方法的优点是可以在接收装置内提供补偿信号，以 便在无需庞大且昂贵的滤波器级的情况下，减小由于驱动装置的存在而在 接收装置中感生的电压。
本发明还涉及用于调整用于影响和/或检测作用区域中的磁性粒子的设 备的一种方法，其中，所述方法包括以下步骤
-产生选择磁场，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从而使得 在作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二 子区，
-借助于驱动磁场来改变在作用区域中这两个子区的空间位置，以使得 磁性粒子的磁化强度局部地变化，
-借助于接收装置采集信号，所述接收装置包括第一和第二补偿装置， 该信号取决于作用区域中的磁化强度，该磁化强度受到第一和第二子区的 空间位置的所述改变的影响，
其中，通过移动和/或调节第二补偿装置来执行对所述设备的调整。
根据本发明的这个方法的优点是可以提供快速且容易的调整可能性， 以便调整补偿装置对接收装置的信号的影响。在优选实施例中，仅有第二 补偿装置是可移动的，第一补偿装置是位置固定的。然而，根据本发明， 也可以以可移动方式设置具有第一和第二补偿装置的设备的位置。
依据以下的详细描述并结合附图，本发明的这些及其它特性、特点和 优点会变得显而易见，作为实例，其示出了本发明的原理。提供描述仅是
10为了示例，而不是限制本发明的范围。以下引用的参考数字指代附图。
图l示出了根据本发明的设备，用于执行根据本发明的方法；
图2示出了由根据本发明的设备产生的磁场线模式的实例； 图3示出了存在于作用区域中的磁性粒子的放大视图4a和4b示出了这种粒子的磁化强度特性；
图5到7示出了李兹线结构的示意性的不同实例；
图8示意性的示出了具有补偿装置的本发明的设备。
具体实施例方式
将相对于具体实施例并参考特定附图来描述本发明，但本发明并不局 限于此，而是仅由权利要求限定。所述的附图仅是示意性的而不是限制性 的。在附图中，为了说明的目的， 一些单元的大小可能被放大而不是按比 例绘制的。
在指代单数名词时使用了不定冠词或定冠词，例如"一"、"这个"，这 包括了多个这个名词的情况，除非特别指明了是另一种情况。
此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于在类似 单元之间进行区分，不一定用于描述连续的或按时间的顺序。会理解如此 使用的术语在适当的环境下是可互换的，本文所述的本发明的实施例能够 以与本文所述或所示的不同的顺序操作。
此外，在说明书和权利要求中的术语顶部、底部、上方、下方等是用 于描述目的的，不一定用于描述相对位置。会理解如此使用的术语在适当 的环境下是可互换的，本文所述的本发明的实施例能够以与本文所述或所 示的不同的方向操作。
会注意到在本说明书和权利要求中所用的术语"包括"不应解释为限
制于随后列出的手段；它不排除其它单元或步骤。因此，表述"设备包括 装置A和B"的范围不应局限于仅由组件A和B组成的设备。它的意思是 对于本发明，该设备的最相关的组件是A和B。
在图1中，显示了要借助于根据本发明的设备10检査的任意对象。图1中的参考数字350表示对象，在此情况下是病人或动物患者，将其放置在 患者检查台上，仅显示了该患者检查台的顶部部分。在应用根据本发明的 方法之前，将磁性粒子100 (图1中未示出)布置在创新性设备10的作用 区域300中。具体而言，在例如肿瘤的治疗和/或诊断之前，例如借助于注 射到患者350体内的包括磁性粒子100的液体(未示出)来将磁性粒子100 设置在作用区域300中。
作为本发明的一个实例，在图2中显示了设备10，其包括用于构成选 择装置210的多个线圈，这些线圈范围规定了作用区域300，也称为治疗区 域300。例如，选择装置210布置在患者350上方和下方，或者检査台顶面 的上方或下方。例如，选择装置210包括第一对线圈210，、 210"，其每一 个都包括两个相同结构的绕组210'、 210"，将绕组210'、 210"以同轴方式 布置在患者350上方和下方，并使相等的电流，尤其是在相反方向上的相 等电流穿过绕组210'、 210"。以下将第一线圈对210'、 210"共同称为选择 装置210。优选地，在此情况下使用直流电流。选择装置210产生选择磁场 211，其通常是梯度磁场并且在图2中用磁场线来表示。它在选择装置210 的该线圈对的(例如垂直)轴的方向上具有基本上恒定的梯度，并且在这 个轴上的一个点处达到0值。从这个无磁场点(在图2中没有单独示出) 开始，选择磁场211的场强随着与该无磁场点的距离的增大而在全部三个 空间方向上增大。在由围绕该无磁场点的虚线表示的第一子区301或区域 301中，场强是非常小的，以致于存在于第一子区301中的粒子100的磁化 强度不饱和，而存在于第二子区302 (区域301之外)中的粒子100的磁化 强度处于饱和状态。作用区域300中的该无磁场点或第一子区301优选地 是在空间上相关的区域；它还可以是点状区域或者是线状或平面状区域。 在第二子区302 (即第一子区301之外的作用区域300的剩余部分)中，磁 场强度足够强，足以将粒子100保持在饱和状态中。通过改变在作用区域 300中这两个子区301、 302的位置，使得在作用区域300中的(总)磁化 强度改变。通过测量作用区域300中的磁化强度或受磁化强度影响的物理 参数，可以获得与作用区域中的磁性粒子的空间分布有关的信息。为了改 变在作用区域300中这两个子区301 、302的相对空间位置，在作用区域300 中或者作用区域300的至少一部分中将另外的磁场，即所谓的驱动磁场221叠加到选择磁场211上。
图3显示了与本发明的设备IO—起使用的这种磁性粒子100的实例。 它包括例如球形衬底101，例如是玻璃的，给衬底101设置了软磁性层102， 其具有例如5nm的厚度，并由例如铁镍合金(例如坡莫合金(Permalloy)) 组成。这个层例如可以借助于涂层103来覆盖，涂层103保护粒子100免 于化学和/物理侵蚀环境(例如酸)的影响。使这种粒子100磁化强度饱和 所需的选择磁场211的磁场强度取决于多个参数，例如粒子100的直径、 磁性层102所用的磁性材料、以及其它参数。
在例如10Mm直径的情况下，就需要约800A/m的磁场(大约对应于lmT 的磁通密度)，而在100Mm直径的情况下，80A/m的磁场就足够了。当选择 具有更低饱和磁化强度的材料的涂层102时或者当减小层102的厚度时， 可以获得更小的数值。
第一子区301的大小一方面取决于选择磁场211的梯度的强度，另一 方面取决于饱和所需的磁场的场强。为了在80A/m的磁场强度以及选择磁 场211的场强的梯度(在指定空间方向上)总计为160 103&1112的情况下使 磁性粒子100充分饱和，在其中粒子100的磁化强度不饱和的第一子区301 具有约lmm的尺寸(在指定空间方向上)。
当将另外的磁场-以下称为驱动磁场221叠加到作用区域300中的选择 磁场210 (或者梯度磁场210)上时，第一子区301相对于第二子区302在 这个驱动磁场221的方向上移动；这个移动的程度随着驱动磁场221的强 度增大而增加。当叠加的驱动磁场221在时间上变化时，第一子区301的 位置相应地在时间上和空间上变化。有利的是，采用与驱动磁场221变化 的频带不同的另一个频带(移动到较高频率〉，从位于第一子区301中的磁 性粒子IOO接收或检测信号。这是可行的，因为由于作为磁化强度特性非 线性的结果所造成的作用区域300中的磁性粒子100的磁化强度变化，使 得出现了驱动磁场221频率的较高谐波的频率成分。
为了为空间中任何指定方向产生这些驱动磁场221，提供了三个另外的 线圈对，即第二线圈对220，、第三线圈对220"和第四线圈对220"'，以下 将它们共同称为驱动装置220。例如，第二线圈对220，产生驱动磁场221 的一个分量，其在第一线圈对210'、 210"或者选择装置210的线圈轴的方向上延伸，即例如在垂直方向上延伸。为此，使相同方向的相等电流流过
第二线圈对220'的绕组。借助于第二线圈对220，实J见的效果原则上也可以 通过将相同方向的电流叠加到第一线圈对210，、 210"中方向相反的相等电 流上来实现，从而使得在一个线圈中的电流减小而在另一个线圈中的电流 增大。然而并且尤其是为了实现具有较高信噪比的信号解释的目的，有利 的是，由选择装置210和驱动装置220各自的线圈对产生时间上恒定的(或 者准恒定的)选择磁场211 (也称为梯度磁场)和时间上变化的垂直驱动磁 场。
设置另外两个线圈对220"、 220"'，以便产生驱动磁场221的在空间中 不同方向上延伸的分量，例如在作用区域300 (或者患者350)的纵向上水 平延伸的分量和与此垂直的方向上延伸的分量。如果将亥姆霍兹 (Helmholtz)类型的第三和第四线圈对220"、 220，"(类似选择装置210 和驱动装置220的线圈对)用于这个目的，则这些线圈对就必须分别布置 在治疗区域的左侧和右侧或者这个区域的前面和后面。这会影响作用区域 300或治疗区域300的可达性。因此，第三和域第四磁性线圈对或线圈220"、 220"，也布置在作用区域300的上方和下方，从而它们的绕组结构必须与第 二线圈对220，的不同。不管怎样，这种线圈是具有开放型磁体的磁共振设 备(开放型MRI)的领域中公知的，在开放型MRI中，射频(RF)线圈对 设置在治疗区域的上方和下方，所述RF线圈对能够产生水平的、时间上可 变的磁场。因此，这种线圈的结构在此无需进一步的详细阐述。
根据本发明的设备10还包括接收装置230，其仅在图1中示意性的示 出。接收装置230常常包括能够检测由作用区域300中的磁性粒子100的 磁化强度模式所感生的信号的线圈。不管怎样，这种线圈在磁共振设备的 领域中是公知的，在磁共振设备中，例如将射频(RF)线圈对设置在作用 区域300的周围，以便获得尽可能高的信噪比。因此，这种线圈的结构在 此无需进一步的详细阐述。
在图1所示的选择装置210的可替换实施例中，可以使用永磁体(未 示出)产生梯度选择磁场211。在这种(相对的)永磁体(未示出)的两极 之间的空间中构成了磁场，其类似于图2中的磁场，就是说，当相对的两 极具有相同的极性时。在根据本方面的设备的另一个可替换实施例中，选
14择装置210包括至少一个永磁体和至少一个如图2所示的线圈210，、 210"。 通常用于选择装置210、驱动装置220和接收装置230的或者用于其中 的不同组件的频率范围大致如下由选择装置210产生的磁场在全部时间 中都不变化或者变化得相当缓慢，优选地在约1Hz与约100Hz之间。由驱 动装置220产生的磁场优选地在约25kHz与约100kHz之间变化。假定接收 装置敏感的磁场变化优选地在约50kHz到约10MHz的频率范围中。
图4a和4b显示了磁化强度特性，就是说，粒子IOO (图4a和4b中未 示出)的磁化强度M在对这种粒子的扩散中，根据在该粒子100的位置上 的场强H来变化。它呈现出在超过场强+He和低于场强-Hc的时候磁化强度 M不再变化，这意味着达到了饱和磁化强度。磁化强度M在值+Hc和-Hc 之间不饱和。
图4a示出了在粒子lOO位置上的正弦曲线磁场H(t)的效果，其中产生 的正弦曲线磁场H(t)的绝对值(即"由粒子100所见到的")低于使粒子100 磁化饱和(即在更大的磁场都不会产生效果的情况下)所需的磁场强度。 在此条件下的粒子100或多个粒子100的磁化强度在其饱和值之间以磁场 H(t)的频率节奏往复。所造成的磁化强度在时间上的变化由图4a右侧的参 考标记M(t)表示。它呈现出磁化强度也周期性地改变，并且这个粒子的磁 化强度周期性地反转。
在曲线中心的虚线部分表示磁化强度M(t)的近似平均偏差，其是正弦 曲线磁场H(t)的场强的函数。作为从这个中心线的偏离，当磁场H从-Hc 增大到+He时，磁化强度略微向右延伸，当磁场H从+Hc减小到-He时，磁 化强度略微向左延伸。这个己知的效应称为滞后效应，其成为热量生成机 制的基础。在曲线的路线之间形成的、形状和大小取决于材料的滞后表面 积是在磁化强度变化时对于热量生成的测量值。
图4b显示了叠加了静态磁场Ht之后的正弦曲线磁场H(t)的效果。因为 磁化强度处于饱和状态，因此其实际上不受正弦曲线磁场H(t)的影响。磁 化强度M(t)在这个区域中在时间上保持恒定。结果，磁场H(t)不会引起磁
化强度状态的变化。
在图5到7中，在示意图中显示了李兹线250。将李兹线250显示为在
补偿装置281、 282 (参见图8)内提供至少一个电流承载路径的一个实例。图5到7中每一个都示出了这种李兹线250的一个实施例的截面视图。每 一条李兹线250都包括多条单股线255。从而，可以增大电流承载面，并减 小了处理要求的复杂性一尤其是弯曲包含大量单股线的李兹线(以便构成 螺线管或线圈)的可能性。不同实施例的图示没有按比例绘制，仅是出于 图示简洁的原因来选择尺寸。借助于求各条单股线255的截面积之和并将 其除以完整李兹线250的截面积，易于求得李兹线250的填充因数(filling factor)的值。借助于在与图5到7中图示的李兹线250的纵向伸展相垂直 的方向上向李兹线250的各个实施例施加压力，可以提高填充因数。每一 条单股线255都优选地由电高阻材料256在周围环绕，电高阻材料256充 当了每一条单股线255的覆层256。会理解，根据本发明优选的是，这个覆 层材料256存在于每一条单股线255上；然而，如果满足条件即李兹线 250的每一条单股线255在李兹线的第一端250'与李兹线250的第二端250" 之间与临近的单股线250电气隔离，则这个连续的覆层256就不是必需的。 李兹线250的单股线255充当单独的电流承载路径255，并可以被认为是并 联的电阻，并且理想地具有相同的阻抗，如图5右侧图示的等效电路图所 示。在图5中所示的李兹线250的实施例中，示出了李兹线250更优选的 特征，即各个单股线255整体上的外围提供了塑料薄膜绝缘层257。这个塑 料(例如热塑性塑料)绝缘层也可以提供给李兹线250的这里未示出的所 有其它实施例。在李兹线250的各条单股线255整体上的外围的这个绝缘 薄膜或绝缘材料257的附加特征提供了优点可以实现李兹线更好的高电 压性能。
在图6中示意性地显示了李兹线250的另一实施例的截面图，其中李 兹线250包括多条单股线255 (如根据图5的实施例中的)，但将这些单股 线255分组为多条所谓的第一级李兹线251。将这些第一级李兹线251 (每 一条都包括多条单股线255)组合在一起以构成李兹线250。在图6中，优 选地，在每一条单股线255周围提供连续的覆层256，但没有借助参考数字 显示出。
在图7中，示意性地显示了李兹线250的再另一实施例的截面图，其 中李兹线250也包括多条单股线255 (如根据图5和6的实施例中的)，以 及多条第一级李兹线251，但将第一级李兹线251分组为多条所谓的第二级李兹线252。将这些第二级李兹线252(每一条都包括多条第一级李兹线251) 组合在一起以构成李兹线250。在图6中，优选地，在每一条单股线255周 围提供连续的覆层256，但出于简洁的原因没有显示。
根据本发明的一个重要目的是提供一种创新性设备10，以便改进信号 检测和/或者使得设备不太庞大和/或更为节省成本。根据本发明提出了提供 具有第一和第二补偿装置281、 282的接收装置，在图8中更详细的解释了 它们。
图8示意性地示出了根据本发明的设备10，其中结合作用区域300和 第一子区301 (包含无磁场点)的示意性图示的描绘了选择装置210、驱动 装置220和接收装置230。此外，设备10包括第一补偿装置281和第二补 偿装置282,它们优选地与接收装置230或者接收装置230的至少一部分， 尤其是与一个接收线圈，串联连接。如图8示意性地显示的，第二补偿装 置282被设置为比第一补偿装置281更远离驱动装置220。由于第一补偿装 置281相对更接近驱动装置220 (优选地尽可能接近驱动装置220),因此 它们能够非常有效地补偿由于驱动装置220的存在所导致的电压产生。借 助于第二补偿装置282可以校正接收装置230的较小的误调整。因此，第 二补偿装置282优选地是相对于设备10可移动的和/或可调节的。第二补偿 装置282的这个可能的移动优选地局限于相对于作用区域和/或相对于驱动 装置220的特定移动范围内。在图8中，这个可能的移动范围由参考标记 282，来表示o
权利要求
1、一种用于影响和/或检测作用区域(300)中的磁性粒子(100)的设备，该设备包括-选择装置(210)，用于产生选择磁场(211)，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从而使得在所述作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301)和具有较高磁场强度的第二子区(302)，-驱动装置(220)，用于借助于驱动磁场(221)来改变所述作用区域(300)中所述第一子区(301)和所述第二子区(302)的空间位置，以使得所述磁性粒子(100)的磁化强度局部地变化，-接收装置(230)，用于采集信号，该信号取决于所述作用区域(300)中的磁化强度，该磁化强度受到所述第一子区(301)和所述第二子区(302)的空间位置的所述改变的影响，其中，所述接收装置(230)包括第一补偿装置(281)和第二补偿装置(282)。
2、 如权利要求1所述的设备(10)，其中，所述第一补偿装置和所述 第二补偿装置(281、 282)每一个都包括补偿线圈。
3、 如权利要求1所述的设备(10)，其中，以固定方式设置所述第一 补偿装置(281)的位置，并且其中，以可调整方式设置所述第二补偿装置(282)的位置。
4、 如权利要求1或3所述的设备(10)，其中，将所述第一补偿装置 (281)设置在比所述第二补偿装置(282)更接近所述驱动装置(2加)的至少一部分的位置处。
5、 如权利要求4所述的设备(10),其中，将所述第一补偿装置(281) 设置在尽可能靠近所述驱动装置(220)的位置处，优选地与所述驱动装置(220)的距离小于10mm，非常优选地小于3mm。
6、 如权利要求4所述的设备(10)，其中，所述第二补偿装置(282) 具有比所述第一补偿装置(281)更小的噪声感生电阻。
7、 如权利要求l所述的设备(10)，其中，所述接收装置(230)的阻 抗由热噪声支配，尤其是由所述作用区域(300)中的热噪声产生。
8、 如权利要求l所述的设备(10)，其中，所述第一补偿装置(281) 和/或所述第二补偿装置(282)至少部分地包括李兹线/绞合线(250)。
9、 如权利要求8所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)被布置 为，使得在指定工作频带中以及在穿透所述李兹线(250)的指定电磁场中 的阻抗基本上是最小的。
10、 如权利要求8所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)包括 多条单股线(255)，每一条单股线都由高电阻材料(256)围绕。
11、 如权利要求10所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)包括 多条第一级李兹线(251 )，所述第一级李兹线(251)包括多条单股线(255)， 其中，所述李兹线(250)包括多条第一级李兹线(251)。
12、 如权利要求10所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)包括 多条第一级李兹线(251)和多条第二级李兹线(252)，其中，所述第一级 李兹线(251)包括多条单股线(255)，其中，所述第二级李兹线(252) 包括多条第一级李兹线(251)，并且其中，所述李兹线(250)包括多条第 二级李兹线(252)。
13、 如权利要求10所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)的各 条单股线(255)的总横截面积相对于所述李兹线(250)的横截面积的比 值(填充因数)约为0.30到约0.70，优选地约为0.40到约0.60。
14、 如权利要求10所述的设备(10)，其中，所述李兹线(250)的单 股线(255)的直径为约lmn到约50Mm，优选地约IO拜到约25|am。
15、 一种用于影响和/或检测作用区域(300)中的磁性粒子(100)的 方法，其中，所述方法包括以下步骤-产生选择磁场(211)，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从 而使得在所述作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301) 和具有较高磁场强度的第二子区(302)，-借助于驱动磁场(221)来改变在所述作用区域(300)中所述第一子 区(301)和所述第二子区(302)的空间位置，以使得所述磁性粒子(100) 的磁化强度局部地变化，-采集信号，该信号取决于所述作用区域(300)中的磁化强度，该磁 化强度受到所述第一子区(301)和所述第二子区(302)的空间位置的所 述改变的影响，其中，借助于包括第一补偿装置(281)和第二补偿装置(282)的接 收装置(230)来执行对于取决于所述作用区域(300)中磁化强度的所述 信号的所述采集。
16、 一种用于调整用于影响和/或检测作用区域(300)中的磁性粒子 (100)的设备(10)的方法，其中，所述方法包括以下步骤-产生选择磁场(211)，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从 而使得在所述作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301) 和具有较高磁场强度的第二子区(302)，-借助于驱动磁场(221)来改变在所述作用区域(300)中所述第一子 区(301)和所述第二子区(302)的空间位置，以使得所述磁性粒子(100) 的磁化强度局部地变化，-借助于接收装置(230)采集信号，所述接收装置(230)包括第一补 偿装置(281)和第二补偿装置(282)，该信号取决于所述作用区域(300) 中的磁化强度，该磁化强度受到所述第一子区(301)和所述第二子区(302)的空间位置的所述改变的影响，其中，通过移动和/或调节所述第二补偿装置(282)来执行对所述装置 (10)的所述调整。
全文摘要
公开了一种用于影响和/或检测磁性粒子的设备，一种用于调整这种设备的方法，一种用于影响和/或检测在作用区域中的磁性粒子的方法，该设备包括选择装置，用于产生选择磁场，所述选择磁场的磁场强度具有一空间模式，从而使得在作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区；驱动装置，用于借助于驱动磁场改变所述作用区域中这两个子区的空间位置，以使得所述磁性粒子的磁化强度局部地变化；接收装置，用于采集信号，该信号取决于所述作用区域中的磁化强度，该磁化强度受到第一和第二子区的空间位置的所述改变的影响，其中，接收装置包括第一补偿装置和第二补偿装置，第一和第二补偿装置每一个都包括补偿线圈。
文档编号A61B5/05GK101563033SQ200780047009
公开日2009年10月21日 申请日期2007年12月17日 优先权日2006年12月20日
发明者B·格莱希, J·魏岑埃克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司