专利名称：用于射入高频场的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁共振设备中将高频场射入检查对象的装置。
技术背景在磁共振断层造影或核自旋断层造影中，向检查对象施加尽可能均匀的静 态基本》兹场。该基本;兹场由》兹共振设备的基本石兹场》兹铁产生。在拍摄磁共振图像期间，向基本磁场叠加用于位置编码的快速通断的梯度 场。该梯度场由梯度线圈产生。利用高频天线将具有特定场强的高频脉冲射入检查对象体内。该高频脉冲的磁通密度通常用Bl表示，脉沖形状的高频场简称为Bl场。通过该高频脉冲 在检查对象体内触发磁共振信号，该磁共振信号由高频接收天线接收。
1起激励的B1场的场强在时间和空间上的波动可能导致错误的测量结果。 这种不期望的波动尤其是在磁通密度超过1.5特斯拉时会引起干扰。为了接收磁共振信号采用固定安装在磁共振设备中或者实施为可运动的 所谓"本地线圏单元"的高频接收天线。本地线圈单元有针对性地定位在检查 区域附近，由此可以改善测量结果。DE10345176A1公开了一种设备，其中磁共振设备的本地线圈单元的外壳 这样构成，即该外壳的至少一部分具有绝缘介电物质。由此可以通过无源的方 式补偿B1场的非均匀性，以改善对检查对象的测量。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种本文开头所述类型的装置，利用该 装置进一步改善对B1场的非均匀性的无源补偿。按照本发明的用于将高频场射入检查对象内的装置包括具有外壳的本地 线圈单元。在该外壳的至少一部分上设置绝缘的介电物质，以无源地补偿检查 对象体内出现的Bl场的非均匀性。在该外壳部分上设置调节装置，该调节装置用于固定但是可拆卸地安放该绝缘介电物质。由此使得可以改变绝缘介电物质的设置或改变该物质的电特征值，以允许 进行可灵活调节的补偿。换句话说，该绝缘的介电物质可更换地设置在外壳的 部分上。通过本发明的装置可以通过迭代灵活地调节补偿。在此，最佳的补偿例如可以通过操作人员本人进行，以便根据对测量结果 的要求最佳地显示所选择的各个(子)区域，或者以便获得更大的检查区域的 最佳显示。例如可以通过适应性地更改绝缘介电物质，在图像显示中非常清晰和/或明 亮地成像出更大^f企查区域的选出的子区域，而其余的^T查区域则相应地在该再 现图像中被忽略。换句话说，通过物质的改变以及由此引入的对Bl场的补偿使得可以在检查期间也能在图像显示中进行特定于用户的聚焦。绝缘介电物质就其体积和/或介电常数或漏泄电导来说与待检查的对象匹 配。尤其有利的是，该匹配取决于4企查期间的内容而进行。在同时采用多个大小、体积和电值可能不同的该物质，则出现相应的最终 值。由此可以进行非常精细的匹配。为了更改体积可以将该物质实施为平板形状，以便将该物质作为外壳的一 部分堆叠起来或者堆叠在外壳内。通过更改该平板的厚度和/或面积，调节出各种合适的体积。在堆叠该平板时，还可以借助平板之间的预知空气隙影响最终的漏泄电导。在一优选的实施方式中，所述物质具有大于50、优选大于IOO的相对介电 常数^。在另一优选实施方式中，所述物质具有小于2.5xl(T2、优选小于1 x 10-3 的介质损耗因数tan5。在本地线圈单元的另一个优选实施方式中，所述物质实施为尽可能闭合的 平面，该平面的面积优选为100cm2至500cm2。该面积相当于导致Bl场衰减的 涡流的大小。
下面借助附图详细解释本发明。图1示出磁共振设备的检查区域的横截面，图2示出检查区域的纵截面，图3A-3F从示出更改补偿的原理结构，图4A-4E示出物质的漏泄电导和/或体积的变化，图5至图7示出单个平板的介电共振，图8和图9示出具有用于衰减耦合的空气隙的堆叠平板的介电共振， 图10至图12示出没有空气隙、即具有强耦合的堆叠平板的介电共振。
具体实施方式
图1示出磁共振设备的检查区域1的横截面，其中用体线圏单元5和脊柱 线圏单元7对患者3进行检查。借助基本场磁铁9在检查区域1中产生基本磁场。该基本磁场与借助整体 天线11产生的高频场叠加。借助整体线圏11来尝试在患者3体内产生尽可能 均匀的B1场。Bl场在患者3体内的其余非均匀性示意性示出。实线15相当 于B1场强减小的区域，虚线17示意性画出Bl场强增大的区域。非均匀性基 本上通过在患者3体内感应产生的涡流产生。该涡流一方面流向心脏区域，另 一方面流向背部肌肉的区域。患者3躯干的磁共振信号由本地线圈单元接收，如体线圈单元5和脊柱线 圈单元7。它们含有多个设置在外壳19、 21中的线圈。在外壳的一部分上设置绝缘的介电物质23、 25。优选该物质放置在与患者 3接触的线圏单元5、 7的区域中。在此绝缘介电物质23、 25可以根据不同的实施方式构成为外壳的一部分， 即集成在外壳壁中，或者放置在外壳内部，或者从外面安装在外壳上。绝缘介电物质优选实施为闭合的平面，并优选具有几毫米到几厘米的厚度。该绝缘介电物质优选具有大于1()SQm的特殊电阻，和至少为50、优选大 于100的相对介电常数Sr。此外该物质优选还具有最大为2.5xl(T2、优选最大为lxl(^的小介质损 耗因数tanS。满足相对介电常数Sr和介质损耗因数tan5的给定条件的物质尤其是陶瓷电介质，如用于HF电容器的陶瓷电介质。相应的电介质在针对陶资和玻璃绝缘物质的德国标准"DIN VDE 0335"， 第一部分和第三部分，1988年2月，或者在相应国际标准"正C 672 - 1和672 -3"中以组名称"C-300"描述。由具有Perowskit类型的晶体结构的钛酸盐制成的若干合适的陶乾团块由 书籍"HtJTTE des Ingeni面taschenbuchs ，， ， 28. Auflage， Bd. Hiitte IV A: Elektrotechnik, Teil A, 1957， 802-803页公开。特别合适的物质是氧化物陶乾材 料，如焦氧化物或压电氧化物，如Ti02、 BaTi03、 (BaSr)Ti03、 PbTi03PbZr〇3 或Pb(Zr,Ti(03))。在脊柱线圈单元7的优选实施方式中，所述物质平板状地设置在脊柱线圈 单元7的构成为扁平和盒子形状的外壳的盖子中。图2示出检查区域1的纵截面，为了检查躯干而已将患者卧榻6上的患者 3移入该检查区域1中。体线圈5覆盖患者3的胸部，患者以其脊柱区域背躺 在脊柱线圈单元7上。物质23、 25靠近患者内的Bl场最小值地按照平板的形 状设置在线圈单元中，并尽可能大面积地与患者接触。为了通过外壳上或外壳的部分上的绝缘介电物质来调节补偿，例如可以考 虑图3A至图3F中示出的实施方式。在按照图3A的第一实施方式中，为了特定于顾客地调节物质MAT的总效 用，在外壳GEH上设置空隙AUS用于预制形状的物质。在此物质MAT例如 按照固定销或条块的形式构成。外壳GEH本身优选由电中性到弱"漏泄导电"的物质制造。用于容纳物质的空隙AUS例如按照棋盘状分布在外壳GEH上，从而用户 可以向任意位置上的空隙AUS装备绝缘的介电物质MAT。如果空隙装配在外壳外侧，则在该空隙中设置用于啮合或闭锁所述物质的 装置，但在此没有示出。由此有利地避免了取下本地线圈，即这种装配从外部 进行而不需要打开外壳GEH。在根据图3B的第二实施方式中，外壳GEH和放置的各物质MAT被保护 罩SH包围。该保护罩SH与外壳GEH紧密配合，以避免用于补偿的物质MAT 从配备的位置滑出。该变形提供的了最大的灵活性并使得可以在重复检查中实现"针对应用 的"补偿。与特殊应用匹配地，用户自己来设计补偿物质的特性和/或分布。迭代和交 互地优化B1场的均匀性。在根据图3C的第三实施方式中，外壳GEH实施为有开口。补偿物质MAT 的匹配在外壳GEH的内部由工厂或通过授权的实验室来执行。这种事先装配还 是根据特定于顾客的预定参数进行。在#^居图3D的第四实施方式中，外壳例如具有空心壁HW,即两个壁W 包围一个中间区域ZR并因此彼此之间具有一定间隔。在空心壁HW内部介电 材料MAT构成为平板形状，并按照叠层STA的形式安放。各个介电平板彼此 之间通过弹性泡沫塑料垫隔开。借助调整螺钉STS更改各个物质平板MAT之间通过泡沫塑料垫SK调整 的距离。如果旋紧调整螺钉STS,则通过压缩泡沫塑料垫SK来改变介电平板 MAT之间的距离。该介电平板由此更强地耦合，即叠层STA的总效用或最终 的漏泄电导增大。优选的，在调整螺钉的位置上可移动地叠加外壳GEH的壁。具有调整螺钉STS的实施方式称为"矢状压缩螺钉"。在根据图3E的第五实施方式中，外壳GEH仍然具有空心壁HW。介电物 质实施为平板形状，其中各个平板按照两个梳子的形式，在此按照"E"形状 安放。由此可以在第一分组PAK1的每两个平板Pl之间插入对立设置的分组 PAK2的平板P2。此外为各分组设置可通过调整螺钉STS调节的支架，从而通过调整螺钉 STS可以线性地将各个梳状或"E"状的分组彼此旋进。由此可以通过调整螺 钉STS将才危状或"E"状的分组分开，以调节出平板分组PAK1、 PAK2的最小 重叠，或者将分组PAK1 、PAK2的平板Pl 、P2重叠，从而调节出平板分组PAK1 、 PAK2的最大重叠。在根据图3F的第六实施方式中，"E，，状的平板分组不是线性地而是径向 地彼此旋进，这类似于具有可变调节的电容的平板电容器的原理。转子R的由 介电物质制造的平板由此完成旋转运动，并且移动到定子S的由介电物质制成 的平板之间。在根据图3E的第五实施方式和根据图3F的第六实施方式中，各个平板或 平板分组的重叠区域是可变的，即该结构的总效用或最终的漏泄电导与应用的 要求相适应并具体调节。在此示出的图3的实施方式只是示例性的，没有限制本发明的原理。图4A至图4E示出物质的漏泄电导到最终漏泄电导的变化，以及材料的体积到最终体积的变化。在图4A中，在测量对象MO上放置由绝缘介电物质制成的单个平板1， 其中平板1具有s-2000的漏泄电导。在图4B中在测量对象MO上放置由绝缘介电物质制成的两个平板2,其 中两个平板2分别具有e = 2000的漏泄电导。在此参照图4A在平板大小保持不变的同时增大最终体积。在优选扩展中，还可以通过两个平板2之间的预知空气隙来影响最终的漏 泄电导。在图4C中，在测量对象MO上总共放置了 5个由绝缘介电物质制成的平 板5。在此第一和第二平板5分别具有￡ = 2000的漏泄电导。第三和第四平板5 分别具有6= 1300的漏泄电导。第五平板5具有￡= 1700的漏泄电导。这5个平板5垂直地上下堆叠，从而参照图4A除了体积之外还改变了最 终的漏泄电导。在优选扩展中，还通过平板5之间的预知空气隙或距离另外影响最终的漏 泄电导。在图4D中，在测量对象MO上总共放置了 5个由绝缘介电物质制成的平板5。在此，第一和第二平板1分别具有s-2000的漏泄电导。第三和第四平板2 分别具有s- 1300的漏泄电导。第一至第四平板l、 2都设置在同一个平面中。 第五平板3具有s- 1700的漏泄电导，并且放置在该平面上。 通过这样安排这5个平板，参照图4A除了体积之外还改变了最终的漏泄 电导。在一优选扩展中，还通过各个平板之间的预知空气隙或距离另外影响最终 的漏泄电导。在图4E中在测量对象MO上总共放置两个由绝缘介电物质制成的平板1。 在此第一和第二平板1分别具有￡ = 2000的漏泄电导。 通过按照图4A的两个平板的设置来改变体积。在一优选扩展中，还通过这些平板1之间的预知空气隙或距离另外影响最 终的漏泄电导。图5至图7示出单个平板的介电共振。图8和图9示出具有用于衰减耦合的空气隙的堆叠平板的介电共振，图10至图12示出没有空气隙的堆叠、即具有强耦合的平板的介电共振。对于图5至图12可以确定，通过所描述的补偿物质的变化可以调节相应的共振频率。该共振频率与用于MR检查的共振频率之间有或大或小的偏差。通过该偏差可以调节出上述聚焦。
权利要求
1.一种用于在磁共振设备中将高频场射入检查对象(3)内的装置，包括具有外壳(19，21)的本地线圈单元，在该外壳(19，21)的至少一部分上设置的绝缘介电物质(23，25)，以无源地补偿在检查对象(3)内出现的B1场的非均匀性，其特征在于，为了灵活调节所述补偿而在该外壳部分上设置调节装置，该调节装置用于固定却可拆卸地安放该绝缘介电物质。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节装置用于根据位 置容纳所述绝缘介电物质。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调节装置用于可更改 体积和/或漏泄电导地设置所述绝缘介电物质。
4. 根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述外壳(19， 21) 具有朝向检查对象(3)的侧面和背对检查对象(3)的侧面，其中所述绝缘介 电物质(23, 25 )设置在朝向检查对象(3)的侧面上。
5. 根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，作为调节装置在所 述外壳部分上设置空隙，该空隙用于容纳预制形状的绝缘介电物质。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述空隙棋盘状地分布在 所述外壳部分上。
7. 根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，在所述空隙上设置用 于闭锁所述预制形状的物质的装置。
8. 根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，具有至少部 分地装配的空隙的所述外壳部分被保护罩包围。
9. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述外壳构 成为开口，并且在该外壳的内部安放调节装置，其中绝缘介电物质固定但可拆 卸地设置在外壳内部。
10. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述调节装 置设置在外壳的空心壁中。
11. 根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述绝缘介电物质实施为平板形状，并且按照叠层的形式借助调节装置来放置。
12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述绝缘介电物质的各 平板通过设置在平板之间的弹性泡沫塑料垫分开。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述调节装置具有调整螺钉，该调整螺钉既与平板又与泡沫塑料垫连接以调节间距。
14. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 第一叠层的平板和第二叠层的平板分别梳状地堆叠而成， 通过调节装置所述第一叠层的平板与第二叠层的平板通过叠加可变调节地连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于将高频场射入检查对象内的装置，其包括具有外壳的本地线圈单元。在该外壳的至少一部分上设置绝缘的介电物质，以无源地补偿检查对象体内出现的B1场的非均匀性。在该外壳部分上设置调节装置，该调节装置用于固定但可拆卸地安放该绝缘介电物质。
文档编号G01R33/341GK101236238SQ200810004979
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年1月31日
发明者拉兹万·拉扎尔, 沃尔夫冈·伦兹, 索尔斯滕·斯佩克纳 申请人:西门子公司