用于磁共振體層攝影術(shù)設(shè)備的線圈布置的制作方法
【專利說明】用于磁共振體層攝影術(shù)設(shè)備的線圈布置
[0001]本發(fā)明涉及一種用于給在其中的病人進(jìn)行前列腺檢查的磁共振體層攝影術(shù)設(shè)備，包括:用于在病人的縱向軸線方向中生成強(qiáng)均勻磁場(chǎng)的線圈，用于生成交變電磁場(chǎng)的至少一個(gè)發(fā)射機(jī)線圈，三個(gè)梯度線圈以及合適的接收機(jī)線圈，單獨(dú)的一個(gè)線圈被布置在下背區(qū)域之下和/或背部并且至少一個(gè)線圈被布置在病人之上，以及用于根據(jù)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)線圈的信號(hào)進(jìn)行成像的數(shù)據(jù)處理。
[0002]特別地，前列腺癌的早期識(shí)別對(duì)于成功治療是重要的。尋找前列腺癌的常用方法(例如，人工檢查和血液檢查)在定位某些惡性腫瘤中失敗或者有時(shí)給出假陽性試驗(yàn)結(jié)果?；罱M織檢查是定位腫瘤并評(píng)估其危險(xiǎn)的方法。不幸的是，該活組織檢查常常漏掉腫瘤。
[0003]磁共振體層攝影術(shù)是一種具有優(yōu)秀軟組織對(duì)比的成像過程；在另一方面，骨頭未被明顯成像。因此，它用于研宄前列腺，其中，將獲得最好可能的分辨率。
[0004]磁共振體層攝影術(shù)是基于核自旋共振(NMR)，特別是脈沖梯度場(chǎng)NMR的原理，并且因此還被已知為核自旋體層攝影術(shù)。借助于磁共振體層攝影術(shù)，可以產(chǎn)生人(或者動(dòng)物)身體的橫截面圖像，其可以評(píng)估器官和許多致病性器官的改變。磁共振體層攝影術(shù)需要非常強(qiáng)的靜磁場(chǎng)和在無線電頻率范圍中的交變電磁場(chǎng)，利用所述靜磁場(chǎng)和交變電磁場(chǎng)，在身體內(nèi)的特別的原子核(實(shí)際上通常是氫原子核)在共振中被激發(fā)，其然后發(fā)射并且在接收機(jī)電路中誘引電信號(hào)。為了獲得局部分辨率，使用梯度線圈，其用來生成磁梯度場(chǎng)。梯度線圈成對(duì)使用，具有相同的電流強(qiáng)度但是相反的極性，以使得一個(gè)線圈減小靜磁場(chǎng)，同時(shí)相對(duì)的線圈增加相同量的靜磁場(chǎng)。因此，有線性梯度的磁場(chǎng)被提供。這種設(shè)備存在用于所有的三個(gè)空間方向。背景是局部磁場(chǎng)確定共振頻率并且借此可以空間定位。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用平面接收機(jī)線圈，也就是說至少一個(gè)平面線圈元件放在病人的軀干下面以及平面線圈元件放在病人之上。典型地，這些線圈元件存在于六個(gè)線圈的每個(gè)情況中，其中，前置放大器通常存在用于每個(gè)線圈。這些所謂的相控陣線圈是陣列中多個(gè)表面線圈的組合。該想法是，利用具有良好信噪比的比較小的線圈仍然去覆蓋大范圍。噪聲由待測(cè)量對(duì)象的熱噪聲和高頻線圈的熱噪聲構(gòu)成。
[0005]然而這些接收機(jī)線圈由于結(jié)構(gòu)相對(duì)遠(yuǎn)離前列腺。因此，僅僅保證了前列腺的相對(duì)不足分辨率。而且為了改進(jìn)空間分辨率，已經(jīng)使用了所謂的直腸內(nèi)線圈，其允許前列腺的更好空間分辨率，因?yàn)樵谠撉闆r中，線圈可以被設(shè)置直接鄰近前列腺。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備，利用該設(shè)備，在不必使用直腸內(nèi)線圈的情況下，前列腺的空間分辨率仍然明確增加。
[0007]為了解決該目的，提供一種閉合線圈，其包圍陰囊和陰莖。
[0008]線圈借此被設(shè)置直接鄰近前列腺并且借此允許更好的空間分辨率，因?yàn)樗軌驈那傲邢俚捏w積元素(volume element)截取更多的信號(hào)。該新穎的線圈與病人背上的傳統(tǒng)平面線圈元件結(jié)合使用。實(shí)際上，病人將不得不在所有的側(cè)面上圍繞有接收機(jī)線圈，以盡可能多地截取信號(hào)，也就是說，接收機(jī)線圈在側(cè)面也是合適的。然而，由于病人身體的不同構(gòu)造，難于在實(shí)踐中實(shí)施。在苗條病人的情況下，覆蓋標(biāo)準(zhǔn)線圈元件的比較大的圓周角，也就是說丟失的信號(hào)量較小，因?yàn)椴∪说纳蟼?cè)和下側(cè)之間的距離較??；由此此處獲得更好的分辨率。在比較肥胖的病人的情況下，由標(biāo)準(zhǔn)線圈所覆蓋的圓周角較小，也就是說在側(cè)面丟失較多的信號(hào)。因此，分辨率比在苗條病人的情況下更壞。顯而易見的解決方案將給不同的病人提供不同的標(biāo)準(zhǔn)線圈元件，可是這不是實(shí)際可行的。
[0009]然后可以獲得最優(yōu)的圖像質(zhì)量，如果圍繞睪丸的接收機(jī)線圈利用其表面法線被定向在前列腺的方向中。術(shù)語“表面法線”對(duì)于扁平的線圈已經(jīng)是清楚的，因?yàn)榇嬖诒舜似叫卸ㄏ虻拇罅勘砻娣ň€。在曲面線圈的情況下，因?yàn)樗匀皇潜砻娣ň€具有不同方向的情況，所述表面法線被限定為在表面的單獨(dú)點(diǎn)垂直，也就是說垂直于延伸到那里的切面，為了清楚地確定表面法線的分布，可以選擇穿過接收機(jī)線圈表面的重心的表面法線，以使得因此提供一種用于動(dòng)作(act1n)的明確指令。
[0010]在具體的實(shí)施例中，三個(gè)線圈以三角形形式被布置在病人之上，也就是說，兩個(gè)線圈并排平行安放在病人的腹部之上以及第三個(gè)線圈包圍陰囊和陰莖。第三個(gè)線圈利用較低的縱向側(cè)面以V形的形式安放在右和左帶處，以使得陰囊和陰莖穿過線圈的開口。通過伸展大腿以及利用線圈的輕微壓力，獲得線圈元件的最優(yōu)定向。兩個(gè)上面的線圈元件位于帶和下腹壁之間并且可以利用它們的表面法線被定向在前列腺的方向中。
[0011]在可替代的實(shí)施例中，磁共振體層攝影術(shù)線圈還可以由在病人的上側(cè)的超過三個(gè)線圈來構(gòu)成。借此，分辨能力可以增加，因?yàn)樾旁氡缺葘?duì)于較小的線圈更好。線圈的數(shù)量總體上限定表面面積，其中，信號(hào)可以被記錄并且借此還被評(píng)估。此處，該面積的外周長(其總計(jì)是單獨(dú)線圈的表面面積的全部)確定整個(gè)布置的穿透深度，其由所有線圈形成。如果多個(gè)線圈一起且同時(shí)使用，獲得測(cè)量結(jié)果，其將一方面的單獨(dú)線圈的高靈敏性和另一方面的整個(gè)布置的高穿透深度相結(jié)合。
[0012]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，線圈的相對(duì)分配在原則上是任意的。線圈可以因此彼此隔開，這根據(jù)結(jié)構(gòu)約束也可以是必須的。將被視為不利的是:在線圈的空隙中所發(fā)射的信號(hào)不能被使用。
[0013]在優(yōu)選的情況中，線圈彼此直接相鄰，其具有如下優(yōu)點(diǎn):盡可能少的發(fā)射信號(hào)被丟失。所收到的信號(hào)強(qiáng)度越高，圖像質(zhì)量越好。
[0014]如果線圈被容納在柔性墊子中，安裝和去除被大大簡化。這具有如下優(yōu)點(diǎn):該墊子大部分地符合病人的個(gè)體身體形式。接收機(jī)線圈因此盡可能接近病人安放并且由此允許更好的圖像質(zhì)量。用于陰莖和陰囊的通道必須存在于墊子中。
[0015]目的是對(duì)圍繞和表示前列腺的體積元素明顯成像。為了最優(yōu)化，接收機(jī)線圈的半徑被選擇成使得它大于或者等于線圈平面距離待檢查的器官(在該情況中是前列腺)的平均距離。
[0016]距離在病人之間改變；術(shù)語“平均距離”因此在此處被描述為解剖條件的平均值。穿透深度直接取決于線圈半徑。分辨率在待檢查器官距離線圈平面的距離最大對(duì)應(yīng)線圈半徑時(shí)是最優(yōu)的。原則上，從線圈到前列腺的距離越小，圖像質(zhì)量都越好。
[0017]在成像階段時(shí)，被認(rèn)為有利的是:在腹部或者軀干的區(qū)域中空間定位病人，而固定設(shè)備至少部分地包圍這些區(qū)域。病人然后借助于圍腰來保持不動(dòng)，以使得沒有可以引起模糊記錄的任何運(yùn)動(dòng)是可能的。由于固定，獲得更好的圖像質(zhì)量，因?yàn)椴∪说倪\(yùn)動(dòng)被限制并且更少的人為運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象可能發(fā)生。
[0018]最后，提出了經(jīng)由調(diào)整設(shè)備來緊固接收機(jī)線圈，在實(shí)踐應(yīng)用中，其允許接收機(jī)線圈被最優(yōu)定向以便于因此獲得更好的圖像質(zhì)量。一種特意推薦的可能性在于將調(diào)整設(shè)備緊固到固定設(shè)備上。在有益的實(shí)施例中，使用楔形枕塊，其被推到病人的骨盆之下以使得骨盆向上輕微傾斜，這要求在病人的縱向軸線方向推動(dòng)楔尖。該墊層用于骨盆的定向以及因此前列腺相對(duì)于接收機(jī)線圈的定向。通過最優(yōu)的定向，可以獲得更好的圖像質(zhì)量。
[0019]在另一個(gè)實(shí)施例中，使