專利名稱：磁場發(fā)生器及帶有該磁場發(fā)生器的磁共振設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于磁共振設備的可產生隨時間變化磁場的磁場發(fā)生器以及帶有此磁場發(fā)生器的磁共振設備。
背景技術：
磁共振技術是一種已知技術，主要用于獲得檢查對象體內的圖像。其中，在磁共振設備內，在一個由一基本磁場磁體產生的靜態(tài)基本磁場上疊加由一梯度線圈系統(tǒng)產生的快速接通的梯度磁場。此外，磁共振設備包括一個高頻天線，該高頻天線為了觸發(fā)磁共振信號將高頻信號射入到所述檢查對象中并接收被觸發(fā)的磁共振信號，以這些信號為基礎制成磁共振圖像。
由DE 4414371A1已知一種磁共振設備，磁共振設備其中，在一高頻天線和磁共振設備的一梯度線圈系統(tǒng)之間設置一高頻屏蔽元件，這樣設計該高頻屏蔽元件，即，允許由梯度線圈系統(tǒng)產生的低頻區(qū)段內的電磁場通過，但不允許由高頻天線產生的高頻區(qū)段內的磁場通過。在此，該高頻屏蔽元件包括一第一電導層結構和一與之對應的位置相對的第二電導層結構，這兩個電導層結構通過一絕緣材料彼此隔開，其中所述導電層結構包括并排設置的、由電絕緣間隙彼此隔開的印制導線，第一導電層結構中的電絕緣間隙相對于第二層中的電絕緣間隙錯位地設置并且在至少一個導電層結構中通過傳導高頻電流的、特別設置的橋(包括例如電容器)將鄰近的印制導線彼此連接。
磁共振設備的高頻天線例如設計一所謂的鳥籠式天線。在此，用來在其包圍的空間內產生一均勻高頻磁場的鳥籠式天線通常如此布置，即在一圓柱形護套上彼此平行并等間隔地設置導體，這些導體通過端環(huán)彼此相連。在此進行高通濾波區(qū)域和低通濾波區(qū)域的調諧，在每個導體或者在導體之間的端環(huán)中插設電容，這樣在共振時便可產生一均勻的高頻磁場。一種這類鳥籠式天線的實施方式例如已記載在US4680548中。
此外，由DE 101 14 319 A1已知一種磁共振設備，其中，磁共振設備的一高頻天線的一天線導體設計為構成一個空腔，以及此空腔規(guī)定用于容納磁共振設備的調整裝置(Shimvorrichtung)。
最后，DE10156770A1公開了一種具有梯度線圈系統(tǒng)的磁共振設備，其中一電導結構如此設置和構成，即至少在磁共振設備的成像空間內部，由梯度磁場經(jīng)過感應效應產生的磁場相似于梯度磁場結構。在此，在一種實施方式中至少所述導電結構的一部分桶套式地構成為一基本磁場磁體的組成部分。由此，另外的優(yōu)點是所述梯度線圈系統(tǒng)設計為可不設置梯度屏蔽線圈，由于可通過預定的失真幾乎完全抑制因結構產生的磁場的相似性而導致的切換梯度磁場出現(xiàn)本身所不期望的結果，因此，不會因為梯度屏蔽線圈而削弱梯度磁場。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，創(chuàng)造一種用于磁共振設備的可產生隨時間變化的磁場的磁場發(fā)生器以及帶有此磁場發(fā)生器的磁共振設備，其中，盡管可容納一調整裝置，但該磁場發(fā)生器的構造仍能設計得緊湊。
上述有關磁場發(fā)生器的技術問題通過權利要求1的內容得以解決，而有關磁共振設備的技術問題通過權利要求15的內容得以解決。在從屬權利要求中記載了本發(fā)明的有利的擴展設計。
按照權利要求1，磁共振設備的可產生隨時間變化的磁場的磁場發(fā)生器包括至少一個梯度線圈和一個高頻天線，該磁場發(fā)生器具有下列特征-兩個基本上為空心圓柱形的兩半部分，-這兩個兩半部分沿軸向彼此間隔一定間距，-這兩個兩半部分包含有梯度線圈的導線，以及-它們含有至少一個沿軸向連續(xù)的用于容納一調整裝置的自由空間，以及-所述高頻天線的至少一個波導管，該波導管這樣設置在兩個兩半部分之間，即，使得該波導管的空腔沿軸向延續(xù)至少其中一個自由空間。
通過所述高頻天線的波導管的空腔延續(xù)所述自由空間，有利地充分利用空間位置，不會發(fā)生高頻天線的高頻磁場與所述調整裝置之間不利的交互作用。


由下面借助

的本發(fā)明的實施例，給出本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和細節(jié)。附圖中圖1表示一磁共振設備上半部的縱剖面圖，該磁共振設備具有一隧道狀患者攝像室、一帶有桶套狀隆凸的空腔的基本磁場磁體、以及一個有兩個兩半部分的梯度線圈系統(tǒng)，在這兩個兩半部分之間設置具有一波導管的高頻天線，圖2表示一磁共振設備上半部的縱剖面圖，該磁共振設備具有一空心圓柱體狀的基本磁場磁體和一個有兩個兩半部分的梯度線圈系統(tǒng)，在這兩個兩半部分之間設置具有一波導管的高頻天線，以及基本磁場磁體圖3表示通過圖1和2所示的其中一個波導管剖斷示出的橫截面，它帶有一個置入到該波導管內的被動式調整裝置和增強裝置。
具體實施例方式
圖1作為本發(fā)明的一個實施例表示一磁共振設備上半部的縱剖面圖，該磁共振設備具有一隧道狀患者攝像室。為了在患者攝像室內產生一個盡可能均勻的靜態(tài)基本磁場，磁共振設備包括一個基本上為空心圓柱形的超導基本磁場磁體，其中，該基本磁場磁體的導電真空箱(Valuumbehlter)12與前言提及的DE10156770A1中的方案不同，在所述空腔的區(qū)域內成桶套狀地隆凸。在該基本磁場磁體的空腔內設一可產生隨時間改變的磁場的磁場發(fā)生器，其包括一個非主動屏蔽的梯度線圈系統(tǒng)和一高頻天線。其中所述磁場發(fā)生器與所述基本磁場磁體這樣連接，即，在兩個元件之間的空隙內澆注一種具有小的介電高頻損失以及加固整個裝置以減小機械振動的材料52，由此在磁共振設備工作時抑制噪音的發(fā)生。
所述梯度線圈系統(tǒng)包括兩個彼此分開的空心圓柱體狀的兩半部分21和22，為了產生可快速控制的梯度磁場，它們包括一個第一和一個第二橫向的梯度線圈以及一個縱向的梯度線圈。為了容納一調整裝置，所述兩半部分21和22包含沿周向分布的并沿軸向連續(xù)的自由空間23和24。此外，除自由空間23和24的開口外，兩個兩半部分21和22的每一個基本上被一高頻屏蔽元件38包圍。
在所述兩個兩半部分之間設置所述高頻天線的波導管32。在這里，波導管32的空腔沿軸向延續(xù)所述自由空間23和24。所述波導管32與高頻屏蔽元件38高頻導通地連接。在此，該高頻屏蔽元件38的一部分也構成了所述高頻天線的電流電路的一部分。大體在中央，所述波導管32為一個連接在中間的用于構成低通鳥籠式高頻天線的諧振電容器34而具有一個間斷。其中，對于插入到所述自由空間23和24內的調整裝置也空留出用于安置該調整裝置的構件的所述間斷的位置。在此，所述調整裝置包括支承裝置42，其配備有用磁性材料制成的元件44。在另一種實施方式中，所述調整裝置當然也可以包括一種主動式調整(Shim)。
圖2作為本發(fā)明的另一個實施例表示通過一磁共振設備上半部的縱剖面圖，該磁共振設備具有一隧道狀患者攝像室。為了在患者攝像室內產生盡可能均勻的靜態(tài)基本磁場，所述磁共振設備包括一個大體為空心圓柱體狀的超導基本磁場磁體10′。一可產生隨時間變化的磁場的磁場發(fā)生器設置在該基本磁場磁體10′的圓柱形空腔內，該磁場發(fā)生器包括一梯度線圈系統(tǒng)和一高頻天線。
所述梯度線圈系統(tǒng)具有兩個彼此分開的、空心圓柱體狀的兩半部分21′和22′，它們?yōu)榱巳菁{一個調整裝置具有沿周向分布的并沿軸向連續(xù)的自由空間23′和24′。此外，除了自由空間23′和24′的開口外，這兩個兩半部分21′和22′的每一個基本上都被一高頻屏蔽元件38′包圍。
在兩個兩半部分之間設高頻天線的波導管32′。在這里，所述波導管32′的空腔沿軸向延續(xù)所述自由空間23′和24′。所述波導體32′與高頻屏蔽元件38′高頻導通地連接。大體在中央，所述波導管32′為一個連接在中間的電容器34′而具有一個間斷，并且在面朝所述間斷的端側導電地封閉。由此，即使在插入到所述自由空間23′和24′內的調整裝置中，也自動地空留出所述間斷的位置，以用安置部分調整裝置。在此，所述調整裝置包括支承裝置42′，其配備有用磁性材料制成的元件44′。
圖3作為本發(fā)明的另一實施例表示出通過波導管32和32′之一剖斷示出的橫截面。在這里，所述波導管32、32′設計為具有一種橢圓形橫截面，使得除了配備有元件44、44′的支承裝置42、42′外，還可裝入兩根用玻璃纖維增強的塑料制成的桿48，從而為了抑制在磁共振設備工作時所產生的振動并進而抑制噪聲，而顯著提高了磁場發(fā)生器的剛度。此外，如此設計的波導管32、32′有利地具有小的高頻損耗電阻。
此外，為了詳細說明一包括兩個兩半部分21和22或21′和22′的及具有設在這兩個部分之間的高頻天線的梯度線圈系統(tǒng)與傳統(tǒng)的技術方案相比的優(yōu)點以及將所述梯度線圈的導線分布在兩個兩半部分21和22或21′和22′上的優(yōu)點，可參閱本發(fā)明人的在后公開文件DE10313229。
權利要求
1.一種用于磁共振設備的可產生隨時間變化磁場的磁場發(fā)生器，其包括至少一個梯度線圈和一高頻天線，所述磁場發(fā)生器具有下列特征-兩個基本上為空心圓柱形的兩半部分，-這兩個兩半部分沿軸向彼此間隔一定間距，-這兩個兩半部分包含有梯度線圈的導線，以及-它們包含有至少一個沿軸向連續(xù)的用于容納一調整裝置的自由空間，以及-所述高頻天線的至少一個波導管，該波導管這樣設置在兩個兩半部分之間，即，使得該波導管的空腔沿軸向延續(xù)至少其中一個自由空間。
2.按照權利要求1所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述波導管具有一間斷。
3.按照權利要求2所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述間斷設置在所述間距的一中間區(qū)域內。
4.按照權利要求2或3所述3的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述間斷通過一電容器搭接。
5.按照權利要求2至4中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述波導管在所述間斷的兩側端面設計為封閉的。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述兩半部分的每一個基本上被一高頻屏蔽元件圍繞。
7.按照權利要求6所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述高頻屏蔽元件空留出所述自由空間的開口。
8.按照權利要求6或7所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述波導管與所述高頻屏蔽元件高頻導通地連接。
9.按照權利要求6至8中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述高頻屏蔽元件設計為，基本上允許由所述梯度線圈產生的梯度磁場通過，但基本上不允許由所述高頻天線產生的高頻磁場通過。
10.按照權利要求1至9中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述高頻天線設計為鳥籠式天線。
11.按照權利要求1至10中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述調整裝置包括一個可配備被動式調整元件的支承裝置。
12.按照權利要求1至11中任一項所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述自由空間設計用于同時容納一增強裝置。
13.按照權利要求12所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述增強裝置包括至少一根桿。
14.按照權利要求13所述的磁場發(fā)生器，其特征在于，所述桿包括用纖維增強的塑料。
15.具有一個按照權利要求1至14中任一項所述的磁場發(fā)生器的磁共振設備。
16.按照權利要求15所述的磁共振設備，其特征在于，所述磁共振設備包括一導電結構，-該導電結構至少部分地圍繞所述梯度線圈，-該導電結構受所述梯度線圈內的電流改變的觸發(fā)產生一個渦流磁場，其中至少一部分渦流磁場在磁共振設備的一成像空間內對于由該梯度線圈產生的梯度磁場的至少非線性部分起到補償作用。
17.按照權利要求16所述的磁共振設備，其特征在于，所述梯度線圈與該導電結構這樣彼此協(xié)調地設計，即，使得在所述成像空間內的渦流磁場與所述梯度磁場類似。
18.按照權利要求16或17所述的磁共振設備，其特征在于，所述磁共振設備包括一個基本磁場磁體，并且至少所述基本磁場磁體的一部分設計為至少是所述導電結構的一部分。
19.按照權利要求18所述的磁共振設備，其特征在于，所述基本磁場磁體是一超導的基本磁場磁體，它的真空箱構成所述導電結構。
20.按照權利要求16至19中任一項所述的磁共振設備，其特征在于，所述導電結構大約設計為桶套狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振設備的可產生隨時間變化的磁場的磁場發(fā)生器，其包括至少一個梯度線圈和一個高頻天線，所述磁場發(fā)生器具有下列特征－兩個基本上為空心圓柱形的兩半部分，－這兩個兩半部分沿軸向彼此間隔一定間距，－這兩個兩半部分含有梯度線圈的導線，以及－它們含有至少一個沿軸向連續(xù)的用于容納一調整裝置的自由空間，以及－所述高頻天線的至少一個波導管，該波導管這樣設置在兩個兩半部分之間，即，使得該波導管的空腔沿軸向延續(xù)至少其中一個自由空間。
文檔編號G01R33/3873GK1580804SQ20041005453
公開日2005年2月16日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權日2003年8月5日
發(fā)明者于爾根·尼斯特勒, 斯蒂芬·斯托克, 馬庫斯·維斯特 申請人:西門子公司