專利名稱：磁共振儀的頭部線圈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振儀的頭部線圈系統(tǒng)，包含殼體，在其上或其中布置有多個線圈。
背景技術(shù)：
此類的頭部線圈系統(tǒng)原理上已公開并在磁共振儀中用作高頻發(fā)射線圈和接收線圈。如果線圈工作在接收模式下，則線圈的大小與測量對象的大小的比值對結(jié)果的信噪比起決定的作用。如果線圈盡可能近地貼在測量對象的表面，這里指頭部的表面，信噪比是最優(yōu)的。
在現(xiàn)有技術(shù)中公開了不同的頭部線圈系統(tǒng)，它們這樣構(gòu)造，即它們適合于所有頭部大小的至少95％?？紤]到病人舒適性和噪音防護，特別是由于耳機的空間，在此產(chǎn)生了相對大的頭部線圈系統(tǒng)的內(nèi)徑。當頭部也應(yīng)該利用線圈的立體交織框架包圍時，它特別適用。不利的是這種頭部線圈系統(tǒng)對一些要檢查的頭部因此來說太大了，由此單個線圈到測量對象，即頭部產(chǎn)生較大的距離并由此產(chǎn)生差的信噪比。
特別對于帶有較大數(shù)量單個線圈的新的頭部線圈系統(tǒng)的開發(fā)，已知的結(jié)構(gòu)阻礙接收通道的進一步倍增，因為需要的單個線圈變小及因此更好的信噪比對獲得足夠好的信號質(zhì)量是絕對必要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種適合很多頭部大小的頭部線圈系統(tǒng)，而又具有改善的信噪比。
為解決該任務(wù)，對一種開始所述類型的頭部線圈系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置，殼體包括至少兩個為匹配不同的頭部大小可彼此運動的殼體部分。
根據(jù)本發(fā)明，頭部線圈系統(tǒng)的殼體沿著至少一條線分開。則在最簡單的情況下產(chǎn)生在一側(cè)是開口空心體的殼體的兩個半體作為殼體部分，它們可以彼此相對運動。由此可以容納頭部的殼體內(nèi)部的體積變小，因此線圈可以更接近測量對象，即頭部的附近。特別有利的是至少兩個的殼體部分可以無級地彼此相對運動。然后頭部線圈系統(tǒng)可以個別地匹配要容納的頭部，這樣單個線圈到頭部的距離也被優(yōu)化。
通過對相應(yīng)的頭部大小優(yōu)化的匹配獲得改善的信噪比，因為由于靠近頭部可以獲得更高的信號強度。這對功能的圖像形成特別有利，因為在這個區(qū)域以非常小的信號強度工作。信號損失通過根據(jù)本發(fā)明的頭部線圈系統(tǒng)被減小。
可運動性的方案在此根據(jù)本發(fā)明可以考慮不同的種類。殼體部分可以直線地彼此相對運動。由于對稱情況，這種直線運動特別適合在要容納的頭部的縱向和/或橫向。在此殼體部分可以分別借助直線導向裝置導向。
一種替代方案是，殼體部分是可以彼此相對旋轉(zhuǎn)的。例如可以設(shè)置鉸鏈，從而頭部線圈系統(tǒng)對較大的內(nèi)部體積是可以掀開的，對較小的內(nèi)部體積是可以進一步關(guān)閉的。
在一種特別有利的實施方式中，可以對四個分別基本遮蓋頭部的四分之一的殼體部分，每個殼體部分可以在兩個垂直的方向，特別是頭部縱向和頭部橫向，分別相對相鄰的殼體部分直線運動。殼體在這里被分成四個四分之一，并且每個殼體部分可以在兩個方向直線運動。這個可運動性沿著整個殼體的想象分割軸線進行，該分割軸線特別在頭部縱向和頭部橫向延伸。最終由此可以獲得比只有兩個殼體部分更準確的匹配，即在兩個互相垂直的方向上匹配。此時也可以更好地顧及特別是不對稱的測量對象形狀，特別是頭部形狀。殼體部分在這種實施方式中可以分別通過兩個直線導向裝置導向。在這里一個直線導向裝置例如可以在另一個中導向。
如果殼體部分彼此相對運動，則應(yīng)該盡可能排除殼體部分的碰撞。可以規(guī)定，殼體部分在推在一起的狀態(tài)設(shè)計成交錯地嵌接或彼此重疊。在重疊的結(jié)構(gòu)中殼體部分的表面在運動時互相接近彼此經(jīng)過地運動。在設(shè)計成彼此嵌接的殼體部分時例如殼體部分分別構(gòu)成接收部，在該接收部中另一個殼體部分可以這樣說塞入。
在特別有利的設(shè)計方案中，殼體部分至少部分地設(shè)計成柔性的。柔性的殼體部分可以用于進一步改善相應(yīng)容納的頭部的匹配。為此例如可以規(guī)定，柔性區(qū)域通過壓緊元件，特別是氣動地通過氣墊或通過彈簧壓緊到頭部。因而如果頭部進入本地線圈系統(tǒng)，則可以通過壓緊元件將柔性區(qū)域或完全柔性的殼體部分壓到這個特別的頭部附近。這導致進一步改善的匹配，因此導致改善的信噪比。壓緊元件的替代方案可以是柔性區(qū)域也由粘性泡沫(Viscoschaum)，即粘彈性的泡沫構(gòu)成。粘彈性泡沫為此傾向于，分別重新接受確定的形狀。此時它可以應(yīng)于實現(xiàn)一種可以自動的壓緊并由此匹配相應(yīng)的測量對象。
殼體部分的至少一部分可以適當?shù)鼐哂泄潭ㄔ貏e是固定氣墊和/或夾緊爪，用于將頭部固定在頭部線圈系統(tǒng)中。在一種這樣的結(jié)構(gòu)方式下，可以匹配不同的頭部大小的頭部線圈也有利地用于頭部的固定，而以前為此必需有單獨的固定件。例如可以在一種實施方式中殼體由右側(cè)和左側(cè)殼體部分組成，它們彼此相對在頭部橫向可以直線滑動，在容納了頭部時耳朵處在的區(qū)域裝上固定氣墊。然后通過殼體部分彼此相對的可運動性不僅進行對頭部大小的匹配，還可以附加地通過固定元件固定頭部。
完全一樣地可以，遮蓋頭的耳朵的殼體部分包括噪音防護和/或通訊元件。特別是該噪音防護和/或通訊元件可以與前面提及的固定元件構(gòu)成一個單元。有利的是在這種設(shè)計方案中，一個另外的，原則上單獨設(shè)置的元件，即用于噪音防護和/或通訊的耳機同樣集成在頭部線圈系統(tǒng)中。這通過殼體部分彼此相對可運動性才可以獲得，因為只有這樣噪音防護和/或通訊元件才能夠接近容納的病人頭部的耳朵。
為改善頭部線圈系統(tǒng)的可觸及性可以規(guī)定，至少一個殼體部分可以從系統(tǒng)中移開。這樣例如可以移開一個上部殼體部分或兩個上部殼體部分，以允許病人將他的頭部以必要的舒適性放入頭部線圈系統(tǒng)中。
為了產(chǎn)生殼體部分彼此相對的可運動性或者說為了操作可以考慮多個變型方案。因為頭部線圈系統(tǒng)要裝入磁共振設(shè)備中，在此原則上沒有電和干擾材料也行的機構(gòu)是優(yōu)選的。
首先可以使可運動性純機械地實現(xiàn)并且可以獲得可運動性的機構(gòu)的控制手動實現(xiàn)。手動操作的優(yōu)點是，操作者可以直接判斷，頭部線圈系統(tǒng)是否可能包圍病人的頭部太緊并例如壓住或引起不舒服的感覺。
因此可以在殼體部分在直線導向裝置中導向的情況下規(guī)定，殼體部分可以通過一個由滑板構(gòu)成的操作元件運動。
替代地可以規(guī)定，殼體部分可以通過齒輪傳動機構(gòu)或蝸輪傳動機構(gòu)運動。則例如側(cè)面安裝在頭部線圈系統(tǒng)上可輕易夠到的手輪作為可運動的殼體部分的操作元件是合適的。
在另外一種替代方案中，可以設(shè)置氣動機構(gòu)作為殼體部分的運動的驅(qū)動機構(gòu)。在此例如考慮驅(qū)動在直線導向裝置中導向的殼體部分的活塞。一種這樣的氣動驅(qū)動機構(gòu)也可以在一定的距離實現(xiàn)。
替代地也可以設(shè)置電動機作為殼體部分運動的驅(qū)動機構(gòu)。為了不產(chǎn)生形成圖象的信號的干擾，不過在這里電動機離開真正的本地線圈系統(tǒng)是合適的。電動機的驅(qū)動力可以在此例如通過皮帶或類似物傳輸。
特別在應(yīng)用電動機時，不過也在應(yīng)用氣動驅(qū)動機構(gòu)時，如果設(shè)置傳感器裝置是合適的，通過該傳感器裝置可以測量殼體部分在頭部的壓力或殼體部分到頭部的距離，并且電動機或氣動機構(gòu)可以借助傳感器裝置的信號控制。由此防止殼體包圍病人的頭部太緊?？梢钥紤]紅外線或超聲波距離傳感器作為傳感器裝置。也可以應(yīng)用壓力傳感器。
特別對于這種頭部線圈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也要注意單個線圈內(nèi)部的連接和斷開條件的保持。合適的是，線圈的在不同的殼體部分之上或之內(nèi)布置的部分通過優(yōu)選柔性的連接元件導電連接。在最簡單的情況下它可以是導電的導線連接，它連接單個線圈分開布置的部分。不過也可以考慮滑動觸點作為連接元件。因為殼體部分互相的滑動最多處在約1.5至2cm的范圍內(nèi)，可以例如在應(yīng)用滑動觸點時，在殼體部分的重疊區(qū)域裝入直部件。
另外應(yīng)該注意，單個線圈的重疊面積基本上保持恒定。重疊面積用于單個線圈的斷開。
為了將線圈固定在殼體部分上可以規(guī)定，線圈首先構(gòu)造在柔性的線路板材料上。線圈在線路板材料上的布置在此通常具有約0.1至0.2mm的厚度。線路板連同其上的線圈可以以不同的做法裝在殼體部分上，例如通過插接連接。當然也可以規(guī)定，線圈直接構(gòu)造在殼體部分之內(nèi)或之上。
特別對于根據(jù)本發(fā)明的頭部線圈系統(tǒng)可以實現(xiàn)三十二個或更多單個線圈元件，因此實現(xiàn)三十二個或更多接收通道。


本發(fā)明其他的優(yōu)點和細節(jié)由下面描述的實施例以及借助附圖給出。在此示出圖1是通過根據(jù)第一實施方式的頭部線圈系統(tǒng)的垂直截面；圖2是通過圖1的頭部線圈系統(tǒng)沿著線II-II的水平截面；圖3是通過根據(jù)第二實施方式的頭部線圈系統(tǒng)的垂直截面；圖4是通過根據(jù)第三實施方式的頭部線圈系統(tǒng)的垂直截面；
圖5是通過根據(jù)第四實施方式的頭部線圈系統(tǒng)的垂直截面；圖6是在頭部線圈系統(tǒng)的殼體上的線圈的布置。
具體實施例方式
圖1示出了通過根據(jù)第一實施方式的頭部線圈系統(tǒng)1的垂直截面。它具有殼體，該殼體由左側(cè)殼體部分2和右側(cè)殼體部分3組成。殼體部分2和3在未詳細示出的直線導向裝置中導向并因此可以在頭部橫向彼此相對直線運動，如通過箭頭A所示。殼體部分2和3的彼此相對滑動可以通過未詳細示出的手動操作元件，例如與滑板或通過齒輪傳動機構(gòu)或蝸輪傳動機構(gòu)連接的手輪實現(xiàn)。設(shè)有單個的，集成在殼體部分2和3中的線圈4，它在圖1中只部分示出。
右側(cè)殼體部分3設(shè)計成可以塞入左側(cè)殼體部分2中，由此產(chǎn)生重疊區(qū)域5。以這個重疊區(qū)域5本地線圈系統(tǒng)1的內(nèi)部體積會變小。由此可以使本地線圈系統(tǒng)與此處只示意示出的頭部6的大小匹配。
此外左側(cè)和右側(cè)殼體部分2和3具有布置在頭部6的耳朵區(qū)域的元件7，它用于多個目的。固定墊8用于頭部的固定，因為頭部在可能持續(xù)較長時間的磁共振拍攝期間必需保持不動。固定墊8同時用作耳機的軟墊，由此實現(xiàn)噪音防護功能，還有通訊功能。這樣元件7不僅作用為固定元件，而且作用為噪音防護和通訊元件。
對于單個線圈4的一些布置可能必要的是，這種單個線圈元件4的部分9要布置在不同的殼體部分2，3上。那么在部分9之間必需保證導電連接。在本例中殼體部分2和3的表面在重疊區(qū)域平行延伸。因此在左側(cè)殼體部分2上設(shè)置了滑動觸點10，它連接線圈部分9。替代方案也可以考慮例如柔性的導線連接作為連接件。
圖2示出了線圈系統(tǒng)1沿著圖1的線II-II的水平截面。從中可以看出，左側(cè)和右側(cè)殼體部分2和3也在頭部6上方重疊，以構(gòu)成重疊區(qū)域5。殼體部分2和3在只示意示出的直線導向裝置11中導向，在那里它們可以通過同樣只示意示出的滑板12沿著箭頭A運動。可運動性在這里例如在厘米范圍延伸，由此由于較小的滑動而不考慮單個線圈的斷開。
在所示實施例中殼體部分2和3在病人的脖子區(qū)域13處顯然沒有匹配脖子。不過這里也可以考慮殼體部分2，3的形狀的匹配，以在容納例如小腦時也實現(xiàn)盡可能接近頭部6。
圖3示出了通過根據(jù)第二實施方式的頭部線圈系統(tǒng)14的垂直截面。在此殼體分成上部殼體部分15和下部殼體部分16。殼體部分15，16如通過箭頭B所示在頭部的縱向可以彼此相對運動。為此殼體部分15，16也借助未詳細示出的直線導向裝置導向。在殼體部分15，16彼此相對運動時再一次產(chǎn)生重疊區(qū)域17，以這個重疊區(qū)域頭部線圈系統(tǒng)14的內(nèi)部體積會變小，這樣可以獲得對只示意示出的頭部6的匹配。
圖4示出了通過根據(jù)第三實施例的頭部線圈系統(tǒng)18的垂直截面。在此設(shè)置了四個分別基本遮蓋頭部6的四分之一的殼體部分19，它們分別在頭部6的橫向，如通過箭頭C所示，和在頭部6的縱向，如通過箭頭D所示，即在兩個相互垂直的方向可以運動。由此在兩個方向產(chǎn)生重疊區(qū)域20和21，這樣可以使頭部線圈系統(tǒng)18與頭部6不同的大小的非常靈活地匹配。在殼體部分19中的兩個上又在頭部6的耳朵區(qū)域設(shè)置了元件22，它們?nèi)绲谝粚嵤├幸粯油瓿晒潭?，噪音防護和通訊任務(wù)。
殼體部分19分別借助兩個未詳細示出的直線導向裝置導向，它們例如可以通過滑板或手輪從外部手動操作。
圖5接著示出了通過頭部線圈系統(tǒng)23的第四實施方式的垂直截面。在此再次設(shè)置了上部殼體部分24和下部殼體部分25，其中殼體部分24，25，如通過箭頭E所示，在頭部6的縱向可以彼此相對運動。在此在這個實施方式中殼體部分24，25包括基本上剛性的殼體部分區(qū)域24a，25a和柔性的殼體部分區(qū)域24b和25b。柔性的區(qū)域24b和25b在此例如由柔性的塑料制成。不過也可以考慮使用粘性泡沫(Viscoschaum)，通過該粘性泡沫，柔性的區(qū)域24b和25b能夠自動匹配頭部6的形狀。然而在這個例子中設(shè)置了只原理性示出的壓緊元件26，它例如可以氣動地由空氣墊或彈簧構(gòu)成。壓緊元件26將柔性的殼體區(qū)域24b和25b沿著箭頭F壓到頭部6上，其中通過空氣墊也可以實現(xiàn)大面積的壓緊作用。通過該壓緊作用可以使柔性的區(qū)域24b和25b可以盡可能理想地匹配頭部6的形狀。
這里也設(shè)置了墊子或者說軟墊形的元件27，它可以完成固定，噪音防護和通訊功能。通過壓緊元件26的壓緊作用因此頭部借助元件27附加固定。元件27與頭部6的耳朵接觸，由此完成噪音防護和通訊功能。
圖6在原理圖的方式下示出了線圈28在頭部線圈系統(tǒng)的殼體29上的布置。線圈28分別具有重疊區(qū)域30，它產(chǎn)生單個線圈28的斷開。不過原則上也可以考慮線圈28的其它布置。
盡管某些特征只在確定的實施方式的背景中提及，確定的特征在實施方式之間的轉(zhuǎn)用也是可以的。例如在根據(jù)圖1至4的實施方式中，殼體區(qū)域或整個殼體部分可以設(shè)計成柔性的。這樣在那里也可以設(shè)置合適的壓緊元件。殼體部分彼此相對的可運動性的實現(xiàn)可以對所有實施例以不同的做法獲得，同樣如相應(yīng)的操作元件。這樣可以考慮直線導向裝置，齒輪驅(qū)動機構(gòu)或齒輪傳動機構(gòu)的傳動到直線導向裝置上，可以考慮例如滑板或手輪作為操作元件。
特別對于所示的實施例也可以利用電動機獲得可運動的殼體部分的驅(qū)動。也可以考慮氣動的驅(qū)動。不過對這些遠程控制的驅(qū)動要注意，不要出現(xiàn)殼體部分與頭部太強的接觸。為此例如可以設(shè)置傳感器裝置，它測量殼體部分距頭部的距離或者說殼體部分在頭部的壓力。根據(jù)這些例如可以是紅外線或超聲波距離傳感器的傳感器裝置的信號，電動機或者說氣動機構(gòu)被控制，從而避免不舒服的影響或甚至是病人受傷。
權(quán)利要求
1.一種磁共振儀的頭部線圈系統(tǒng)，包含殼體，在其上或其中布置有多個線圈，其特征在于，所述殼體包括至少兩個為匹配不同的頭部大小可彼此相對運動的殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)可以直線地彼此相對運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)可以在要容納的頭部(6)的縱向和/或橫向彼此相對運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)分別借助直線導向裝置(11)導向。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)彼此相對可以轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，對所述四個分別基本遮蓋頭部(6)的四分之一的殼體部分(19)，每個殼體部分(19)可以在兩個垂直的方向，特別是頭部縱向和頭部橫向，分別相對相鄰的殼體部分(19)直線運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，每個殼體部分(19)通過兩個直線導向裝置導向。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)在推在一起的狀態(tài)設(shè)計成交錯地嵌接或彼此重疊。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(24，25)設(shè)計成至少部分柔性的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性區(qū)域(24b，25b)可以通過壓緊元件(26)，特別是氣動地通過氣墊或通過彈簧壓到頭部(6)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性區(qū)域(24b，25b)由粘性泡沫構(gòu)成。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)的至少一部分包括固定元件(7，22，27)，特別是固定氣墊和/或夾緊爪，用于將頭部(6)固定在頭部線圈系統(tǒng)(1，14，18，23)中。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，遮蓋頭部(6)的耳朵的殼體部分(2，3；19；25)包括噪音防護元件和/或通訊元件(7，22，27)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，至少一個殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)可以從頭部線圈系統(tǒng)(1，14，18，23)移開。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述在直線導向裝置(11)中導向的殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)可以通過由滑板(12)構(gòu)成的操作元件運動。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項所述的的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)可以通過齒輪傳動機構(gòu)或蝸輪傳動機構(gòu)運動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置手輪作為所述可運動的殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)的操作元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項所述的的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置氣動機構(gòu)作為用于所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)的運動的驅(qū)動機構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項所述的的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置必要時遠離布置的電動機作為用于所述殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)的運動的驅(qū)動機構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置傳感器裝置，通過該傳感器裝置可以測量殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)在頭部(6)的壓力或殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)到頭部(6)的距離，并且電動機或氣動機構(gòu)可以借助傳感器裝置的信號控制。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭部線圈系統(tǒng)，其特征在于，線圈(4)的在不同的殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)之上或之內(nèi)布置的部分(9)通過優(yōu)選柔性的連接元件(10)導電連接。
全文摘要
一種磁共振儀的頭部線圈系統(tǒng)，包含殼體(29)，在其上或其中布置有多個線圈(4，28)，其中所述殼體包括至少兩個為匹配不同的頭部大小可彼此相對運動的殼體部分(2，3；15，16；19；24，25)。
文檔編號G01R33/341GK101089647SQ200710110018
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者D·德里梅爾 申請人:西門子公司