局部线圈和磁共振设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于在磁共振设备中使用的局部线圈和具有这种局部线圈的磁共振设备。

背景技术：

在医学技术中成像方法是重要的辅助方法。因此，例如借助磁共振(MR) 的成像，也称作磁共振断层摄影术(英文：Magnetic Resonance Imaging， MRI)具有较高的且可变化的软组织对比度。此处借助磁共振设备产生空间上均匀的主磁场B0，检查对象、例如病人位于主磁场B0中。高频的(HF，英文：radio frequency，RF)电磁脉冲被射入病人体内，从而激发该病人的原子核。被激发的原子核发射出磁共振信号，该磁共振信号被局部线圈(英文： local coils)接收并且被进一步传递给磁共振设备的分析单元。局部线圈例如由专利文献CN 102540118 A，US 20130106419 A1或US 9255977 B2已知。分析单元根据接收到的磁共振信号计算图片。

在患者检查时尤其是在磁共振信号接收时，局部线圈理想地尽可能靠近患者布置，以便达到尽可能高的信噪比(英文：signal-to-noise ratio，SNR)。对于患者的不同身体区域通常使用专用的局部线圈，例如用于胸部区的胸部线圈或用于头部区的头部线圈，该头部区除了头部外尤其也可以完全或部分地覆盖病人的颈部。

由于人的解剖学结构，在某些区域内会出现主磁场B0明显的局部扭曲。一般这些局部变形由局部的磁化系数改变而造成。这一区域例如是基于在该区域中的身体轮廓的胸部区域或头颈区域。基场扭曲在许多情况下的严重程度为，使得基于脂肪和水的拉莫尔频率相差3.4ppm(百万分之一)的脂肪饱和方法失败。结果，在获得的图像中的一些区域中不再能够区分脂肪和水，因此合成的图像的诊断效力变差。

技术实现要素：

通过本实用新型，应当提供一种局部线圈，尤其是头部线圈或胸部线圈，该局部线圈能够实现对解剖学上会产生问题的区域产生更好的成像。

该技术问题通过一种用于在磁共振设备中使用的局部线圈解决，该局部线圈，包括：壳体，所述壳体设计成容纳患者的身体部分；至少一个HF-天线，所述至少一个HF-天线设计成接收磁共振信号；和至少一个匀场线圈，所述至少一个匀场线圈设计成影响磁共振信号的生成区域中的磁场，其中，所述至少一个HF-天线和所述至少一个匀场线圈布置在所述壳体的内部。

至少一个HF-天线设计成接收磁共振信号。至少一个HF-天线可以包括例如20或64个HF-天线，所述天线尤其可以形成HF-天线阵列。至少一个 HF-天线优选具有至少一个导电环，高频的电磁信号可以感应到所述导电环中。

至少一个匀场线圈设计成有利地影响磁共振信号的生成区域中的磁场。为此，匀场线圈可以包括例如一个或多个天线，但所述一个或多个天线与所述HF-天线相比设计用于产生磁场。术语磁共振信号的生成区域可以理解为空间区域，在该空间区域中产生磁共振信号，例如患者的头或胸部区，视检查方式而定。因此通过至少一个匀场线圈可以有利地减少磁场扭曲，该磁场扭曲经常出现在例如头颈区域或胸部区域中。

在此，至少一个HF-天线和至少一个匀场线圈布置在壳体的内部。因为由患者的身体引起的主磁场干扰一般局部地相当有限，所以有利的是，至少一个匀场线圈集成到为各身体区域适配的局部线圈中。这种集成的匀场线圈经常也称作局部匀场线圈。

局部线圈优选是胸部线圈，并且可以通过局部线圈的壳体容纳的身体部分包括胸部。由于胸部，尤其是女性胸部的解剖学结构，至少一个匀场线圈此处可以被特别有效地使用。

按局部线圈的另一种优选的变型设计方案，局部线圈是头部线圈，所述身体部分是头。按照实施形式，壳体除了头部外还可以完全或部分地容纳患者的颈部。

局部线圈作为头部线圈的一种实施形式规定，至少一个匀场线圈包括第一匀场线圈和第二匀场线圈，第一匀场线圈设计成影响肩颈区中的磁场，第二匀场线圈设计成影响头颈区中的磁场。

尤其是在肩部和颈部之间以及在颈部和头部之间的过渡区中设计第一和第二匀场线圈，第一和第二匀场线圈补偿由身体解剖学结构引起的干扰，以便能够在脂肪和谁之间例如明确的区分。实验表明，在人体中既会出现主磁场的增加也会出现主磁场的降低。还表明，出现正负符号更替的区域相对紧密地靠在一起。为了补偿这些干扰建议，局部线圈包括多个，尤其是两个独立的局部匀场线圈。

第一和第二匀场线圈优选尽可能靠近患者地安装在局部线圈的壳体中，以便能够产生尽可能高的补偿磁场。第一匀场线圈优选相对于第二匀场线圈在空间上分离地布置，从而在肩颈区中的第一匀场线圈和在头颈区中的第二匀场线圈可以尽可能有效地作用。两个匀场线圈反作用于主磁场的干扰，此干扰由患者的肩-颈-头-区的独特几何形状引起。

至少一个匀场线圈优选具有去线导体和回线导体(Hinleiter und Rückleiter)，该去线导体和回线导体在壳体的内部彼此最大距离地分离。去线导体和回线导体的该距离通常受到可供使用的结构空间限定。因为电流必须总在闭合电路中流动，所以对于至少一个匀场线圈的每个产生期望磁场的导体段都存在产生相反磁场并以此减少有效地通过匀场线圈引起的磁场的导体段。通过去线导体和回线导体空间上的分离可以降低和最小化负面效果。

局部线圈优选可倾斜地设计。一种实施形式规定，局部线圈包括基础单元、下部件和倾斜单元。在此，借助倾斜单元可调节在基础单元和下部件之间的倾斜角度。

基础单元优选设计成布置在检查台上。该基础单元包括例如导引装置或可以将基础单元安装在检查台上的其他装置。基础单元在布置后的状态下优选与检查台刚性地连接。

下部件优选在后面(posterior)布置和/或设计成容纳患者的头部，亦即，在磁共振测量期间，患者的头部位于下部件上。局部线圈尤其也可以包括上部件，所述上部件通常布置在前面(anterior)，亦即，该上部件通常定位在患者的头部上方。通常，患者的头部在磁共振检查期间也就是说位于在下部件和上部件之间。

通过下部件相对基础单元的可能的倾斜并以此必要时相对检查台可能的倾斜，使得具有颈椎病变的例如患有斜颈或强直性脊柱炎的患者的检查正好能被安排得更舒适。

按一种优选的实施形式，在被锁定的止动位置中倾斜角度可调节。止动位置的锁定的优点是，局部线圈在移动时不改变其倾斜角度并且当局部线圈在检查台上安装和/或拆除时不使倾斜机构的可能的转动关节负担过重。

至少一个匀场线圈优选布置在下部件的内部。由此一方面可以提高运行安全性。另一方面可以分离局部线圈的可能的上部件，不必放弃至少一个匀场线圈的有利作用。

一种实施形式规定，至少一个匀场线圈具有1到10之间的匝、尤其是4，匝具有在0.05mm到0.5mm之间、尤其是0.2mm的各横截面维度。这些匝例如可以包括由金属，尤其是铜制成的印制导线。以此可以有利地提供足够高的电流，以便产生足够高的磁场。此外，通过该设计方案可以实现，高频的B1-场只被很少地干扰，该B1-场描述尤其是由发送线圈产生的、HF辐射的交变磁场。

匀场线圈优选包括一个或多个电路，此电路防止在磁共振频率上产生共振结构。

至少一个匀场线圈优选包括至少一个电路板，该至少一个电路板可以设计成尤其是刚性的和/或柔性的和/或刚柔性的。至少一个电路板可以用作用于印制导线和/或所述电路的载体，所述电路防止在磁共振频率上产生共振结构。多个电路板可以尤其是通过钎焊连接而电子接触和/或得到在联合或者复合结构中闭合的线匝。

至少一个匀场线圈优选包括多个电路板，多个电路板彼此弯成角度地布置，亦即，电路板具有平面的表面，其定向可以通过不平行的法向量描述。以此可以实现三维成形的匀场天线结构，该匀场天线结构特别好地与肩-头- 颈区域的特定的几何形状匹配。

局部线圈的一种实施形式规定，局部线圈包括固定地布置在壳体上的接口，该接口设计成，将磁共振数据，尤其电学地和/或光学地传输给配合接口。接口例如可以是尤其是多极性的插入式连接装置的一部分，其可以导引入插入式连接装置的另一部分，即，与之对应的配合件。配合接口包括优选例如布置在检查台上的配合件。尤其是在可倾斜的局部线圈的情况下，所述接口有利地布置在基础单元上。

此外建议一种配设有局部线圈的磁共振设备，如上文详细描述过那样。磁共振设备尤其包括检查台和固定地布置在检查台上的配合接口。局部线圈的特点和优点可以容易地类似地转用到磁共振设备上，此处不再赘述。

附图说明

本实用新型的其他优点、特点和详情由下面描述的实施例以及根据附图获得。彼此相应的部分在所有附图中用相同的附图标记标示。在附图中：

图1是具有作为头部线圈的局部线圈的磁共振设备的示意图，

图2是带有上部件和下部件的作为头部线圈的局部线圈的第一实施形式，

图3是两个布置在下部件中的匀场线圈，

图4是两个匀场线圈的细节图，

图5是带有上部件、下部件和可倾斜设计的基础单元的作为头部线圈的局部线圈的第二实施形式，

图6是倾斜单元的细节图。

具体实施方式

在图1中示意性示出磁共振设备10。磁共振设备10包括磁体单元11，该磁体单元11具有主磁体12，用于产生强的并且尤其是时间上恒定的主磁场B0。此外，磁共振设备10包括患者容纳区14，用于容纳带头部99的患者15。患者容纳区14在本实施例中设计成筒形并且沿周向被磁体单元11 筒形地包围。然而，原则上任何时候都可以考虑与之不同的、患者容纳区14 的设计。患者15可以借助磁共振设备10的患者支承设备16推入患者容纳区14中。为此，患者支承设备16具有在患者容纳区14的内部可运动设计的检查台17。

此外，磁体单元11具有梯度线圈单元18，用于产生磁场梯度，该磁场梯度用于在成像时位置编码。梯度线圈单元18借助磁共振设备10的梯度控制单元19控制。磁体单元11还包括高频天线单元，该高频天线单元在本实施例中包括固定地集成到磁共振设备10中的身体线圈20。身体线圈20被磁共振设备10的高频天线控制单元21控制并且将高频磁共振序列射入检查室，该检查室基本上由磁共振设备10的患者容纳区14形成。通过射入的磁共振序列激发位于由主磁体12产生的主磁场B0中的身体中的原子核，尤其是患者头部99中的原子核。作为激发原子核的结果，尤其是在患者15的头部区域中产生并且辐射出磁共振信号。

患者15的头部99被作为局部线圈的实施形式的头部线圈100容纳，其包括至少一个此处未示出的HF-天线，该HF-天线在头部线圈的内部布置并且设计成接收磁共振信号。头部线圈100定位在检查台17上并且包括固定地布置在头部线圈100的壳体上的接口109，亦即，接口相对头部线圈100 的壳体101的至少一个部分不可移动。接口109可以直接地插入配合接口13 中，该配合接口固定地布置在检查台17上。通过接口109和配合接口13可以传输磁共振信号。

为控制主磁体12、梯度控制单元19和为了控制高频天线控制单元21，磁共振设备10具有系统控制单元22。系统控制单元22集中控制磁共振设备 10，例如实施预定的成像的梯度回波序列。此外，系统控制单元22包括未进一步示出的用于分析磁共振信号的分析单元，该磁共振信号在磁共振检查时通过头部线圈100采集。此外，磁共振设备10包括与系统控制单元22连接的用户接口23。控制信息，例如成像参数，以及重建的磁共振图像可以显示在用于医学操作人员的用户接口23的显示单元24，例如至少一个显示器上。此外，用户接口23具有输入单元25，借助该输入单元25在测量过程中可以由医学操作人员输入信息和/或参数。

图2示出具有壳体101的头部线圈100的一种实施形式。头部线圈100 包括下部件111和上部件112。壳体101，尤其是下部件111的壳体这样地成形，使得患者15的头部99可以舒适地支承在其上。为了将患者15的头部99定位在头部线圈100中，可以翻走和/或移开上部件112。

图3示出这样一个图，在该图中隐没了下部件111的侧面壳体101，因此可见两个布置在头部线圈100的壳体101内部的匀场线圈102，103。匀场线圈102，103设计成影响磁共振信号的生成区域中的磁场B0。磁共振信号例如在患者15的头部区中产生，该头部区可以包括尤其是肩颈区91和头颈区92，如图1中所示。第一匀场线圈102优选设计成，影响肩颈区91中的磁场B0，第二匀场线圈103设计成，影响头颈区92中的磁场B0。也可考虑，将局部的匀场线圈使用在其他类型的局部线圈以使其他身体区的磁场B0均匀化，例如在胸部线圈中。

尽可能靠近患者地安装匀场线圈102，103。第一匀场线圈102在此与第二匀场线圈103在空间上分离。空间上的分离是有利的，以便第一匀场线圈102可以最佳地作用在肩颈区91中并且第二匀场线圈103可最佳地作用在头颈区92中，亦即，尤其可以补偿主磁场B0的不均匀性。

匀场线圈102，103优选布置在下部件111的内部，以便在没有上部件 112的情况下实现磁场B0的均匀化。

在图4中详细示出匀场线圈102，103。在此处描述的实施例中，匀场线圈具有四个线匝108。但也可以是更多或更少的线匝，取决于有待产生磁场和可供使用的电流的必要强度。匀场线圈103具有去线导体116和回线导体 115，其中，去线导体116主要有助于生成期望的补偿磁场。回线导体115 应当根据结构空间最大地远离，以便只最小地影响关注的图像区中的磁场。

为了产生足够强的磁场，可供使用的电流优选足够高和/或线匝108的数量相应地大。线匝108的数量可能通过使得高频的B1-场尽可能少地被匀场线圈102，103干扰而受限制。在线匝的数量为4时，铜质线路的厚度为 0.2mm是有利的，以便能承载需要的电流。

线匝108作为印制导线施加在刚性的电路板107上。电路板107还可以承载防止产生在磁共振频率上共振结构的电路。为了依照线圈壳体101的形状，匀场线圈102，103包括多个电路板107，该多个电路板107彼此成角度地布置。它们在此通过钎焊连接电接触并且在复合结构中获得闭合的线匝 108。因此产生由多个单独的电路板107构成的三维结构。也可考虑，为之使用柔性的和/或刚柔性的电路板。另一个可能的设计在于，导电的结构例如通过蒸镀施加在支承的塑料件上。

在图5中示出头部线圈，该头部线圈除了上部件112和下部件111外还包括基础单元104。该实施形式能够实现，使下部件111，必要时与上部件 112共同地相对基础单元104倾斜。

这根据图6更详细地阐述，图6是朝基础单元104的壳体中观察的视图。其中可见倾斜单元，该倾斜单元包括两个部分106a，106b。第一部分106a 与基础单元104的壳体固定地连接，而第二部分106b与下部件111的壳体固定地连接。第二部分106b包括螺栓B，该螺栓可以插入第一部分106b的不同的止动位置R中。由此可以调节在基础单元104和下部件111之间的倾斜角度α。优选锁定止动位置R，使得头部线圈100在从接口109，13中拉出时不改变其倾斜角度α并因此在从患者检查床17去除头部线圈100时不使转动关节和锁定机构过载。

最后再次指出，前面详细描述的方法以及所示的采集图案生成单元和磁共振设备只是实施例，本领域技术人员能对这些实施例进行多种改变，只要不偏离本实用新型的保护范围即可。“一个”不排除相关特征可以存在多个。同样，概念“单元”并不排除相关构件由多个共同作用的、必要时也可以在空间上分散的子构件构成。