專利名稱：以改善的成像可能性用于磁共振設(shè)備應(yīng)用的脊柱線圈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脊柱線圈裝置，特別是一種用于成像系統(tǒng)的患者臥榻的脊柱線圈直。
背景技術(shù)：
例如，在在DE10314215B4中公開了用于通過磁共振斷層造影檢查對象或患者的 磁共振斷層造影設(shè)備(MRT)。現(xiàn)代磁共振設(shè)備(MRT，MR)利用用來發(fā)送用于核共振激勵的高頻脈沖和/或用來 接收感應(yīng)的磁共振信號的線圈元件工作。通常磁共振設(shè)備具有一個永久磁體或者(更常 見)一個用于產(chǎn)生檢查區(qū)域中盡可能均勻的所謂基本磁場(BO)的超導(dǎo)的線圈，一個通常固 定安裝在MR設(shè)備中的大的所謂全身線圈(也稱為身體線圈或BC)，以及多個小的局部線圈 (也稱為表面線圈或LC)。為了讀出從中產(chǎn)生患者的圖像的信息，利用對于三個軸(例如大 約徑向于患者的X，Y，在患者的縱向方向上的Z)的梯度線圈讀出待檢查的對象或患者的所 選擇的區(qū)域。在磁共振斷層造影中的位置編碼通常借助具有三個獨立控制的、磁正交的梯 度-場線圈-系統(tǒng)的梯度線圈裝置來實現(xiàn)。通過三個可自由縮放的場(在三個方向上X， Y，Z)的重疊，可以自由選擇編碼的層(‘梯度場’)的取向。在MR斷層造影中，目前通常利用所謂的局部線圈(環(huán)，Loops)以高的信噪比記錄 圖像。在此，被激勵的核在線圈中感應(yīng)出一個電壓，然后利用低噪聲的前置放大器放大該電 壓并且最后電纜連接地傳輸?shù)浇邮针娮与娐?。為了改善信噪比，即使在高分辨的圖像中也 采用所謂的高場設(shè)備。其基本場強目前位于3特斯拉或更高。因為在MR接收系統(tǒng)上應(yīng)該 能夠連接比現(xiàn)有的接收器多的線圈元件(環(huán))，所以在接收天線和接收器之間嵌入一個轉(zhuǎn) 換矩陣(此處稱為RCCS)。其將當(dāng)前激活的接收通道路由到現(xiàn)有的接收器。由此可以連接 比現(xiàn)有的接收器更多的線圈元件，因為在全身覆蓋的情況下僅需讀出位于視野(Field of View)或磁體的均勻體積中的線圈。以下也將各個天線元件稱為線圈元件。作為“線圈”或“脊柱線圈裝置”表示特別 是可以由一個或(陣列線圈)多個線圈元件組成的天線。一個線圈例如由如下組成線圈 元件、前置放大器、其它電子電路和連接線、必要時的外殼和至少一個具有插頭的電纜，通 過該插頭其可以連接到系統(tǒng)?！跋到y(tǒng)”被理解為特別是MRT設(shè)備。通常，目前患者在MRT設(shè)備中臥于例如在患者臥榻中安裝的或位于患者臥榻上的 脊柱線圈(也稱為Spine Coil或Spine Coil Array)上。其例如既可以用于顯示脊柱也 可以用于顯示該線圈覆蓋的所有其它解剖區(qū)域。對于腹部(例如肝、心臟等等)的檢測，通 常使用前面(anteriore)的線圈，而脊柱線圈被作為后面(posteriore)的線圈使用。為了 僅僅顯示脊柱，不需要附加的前面的線圈。在此，內(nèi)部已知的目前的脊柱線圈利用直到4個 元件在側(cè)面方向(在MRT的χ方向)上覆蓋患者。對于腹部特定器官的檢查，目前的脊柱線圈的天線裝置沒有特別的特點或特性。 由此例如對于心臟成像通常使用專門的心臟陣列線圈(Cardiac-Array-Spulen)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)更好的加速系數(shù)。特別對于心臟成像，加速和伴隨的測量時間的減少是關(guān)鍵的，因為由 于心臟的運動和呼吸，測量時間總是相對長的。對于前列腺檢查，目前通常使用介入的直腸 內(nèi)線圈。在此使用實現(xiàn)類似的圖像質(zhì)量的非介入的線圈是具有優(yōu)勢的。此外，利用明顯比 目前的脊柱或身體矩陣線圈更小的元件大小來工作是具有優(yōu)勢的。目前按照內(nèi)部公知的現(xiàn)有技術(shù)，心臟檢查通常通過專門的心臟陣列(或翻譯為心 臟-線圖-陣列)進(jìn)行。通常通過介入的直腸內(nèi)線圈檢查前列腺。這點從患者角度是不舒 服的，必須由醫(yī)生進(jìn)行線圈的放置并且由于衛(wèi)生原因必須在檢查之后丟棄線圈覆蓋物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，對于成像系統(tǒng)優(yōu)化局部線圈的利用。該技術(shù)問題是 通過按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置解決的。


本發(fā)明的可能的實施方式的其它特點和優(yōu)點從以下結(jié)合附圖對實施例的描述中 得到。其中，圖1示意性示出了一種MR設(shè)備，圖2示出了按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置，圖3示出了另一種按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置，圖4示出了另一種按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置，并且圖5示出了內(nèi)部公知的現(xiàn)有技術(shù)。
具體實施例方式圖1示出了成像的磁共振設(shè)備MRT 1，包括全身線圈2，該全身線圈2具有此處為 環(huán)形的空間3，患者臥榻4與例如患者5的身體(具有或沒有局部線圈裝置6)。一起在箭 頭ζ的方向上可以被駛?cè)朐摥h(huán)形空間3中，以便產(chǎn)生患者5的圖像。在此，在患者上放置了 局部線圈裝置6，利用該局部線圈裝置在局部區(qū)域(也稱為視野R)V)可以進(jìn)行良好拍攝。 局部線圈裝置6的信號可以由MRT 1的例如通過同軸電纜或通過無線電(66，68)連接到局 部線圈裝置6的分析裝置(67，66，15，17等)分析。作為局部線圈裝置還可以設(shè)置一個在 患者臥榻4中或其上設(shè)置的脊柱線圈裝置W。為了利用磁共振設(shè)備MRT 1借助磁共振成像來檢查身體5 (檢查對象或患者)，將 在其時間上和空間上的特征最精確地互相調(diào)諧的不同的磁場入射到身體5上。強的磁體， 通常是在具有此處為隧道形開口 3的測量室中的低溫磁體7，產(chǎn)生靜態(tài)的強的主磁場Btl，其 例如為0. 2特斯拉至3特斯拉或更高。待檢查的身體5被置于患者臥榻4上駛?cè)胫鞔艌鯞O 的在感興趣區(qū)域"field ofview")的大致均勻的區(qū)域中。通過磁高頻激勵脈沖進(jìn)行 身體5的原子核的核自旋的激勵，通過在此作為身體線圈8非常簡化示出的高頻天線(和 /或可能的局部線圈裝置)入射該磁高頻激勵脈沖。高頻激勵脈沖例如由通過脈沖序列控 制單元10控制的脈沖產(chǎn)生單元9產(chǎn)生，在通過高頻放大器11放大之后，該高頻激勵脈沖被 傳輸?shù)礁哳l天線8。在此示出的高頻系統(tǒng)僅是示意性表示的。通常在磁共振設(shè)備1中采用 多個脈沖產(chǎn)生單元9、多個高頻放大器11和多個高頻天線8。
此外，磁共振設(shè)備1具有梯度線圈12x，12y，12z，利用其在測量中入射用于選擇性 層激勵的和用于測量信號的位置編碼的梯度磁場。梯度線圈12x，12y，12z由梯度線圈控制 單元14控制，后者同樣如脈沖產(chǎn)生單元9那樣與脈沖序列控制單元10相連。從被激勵的核自旋發(fā)出的信號由身體線圈8和/或至少一個局部線圈裝置6、W接 收，通過對應(yīng)的高頻前置放大器16放大并且由接收單元17進(jìn)一步處理和數(shù)字化。所記錄 的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并且作為復(fù)數(shù)的數(shù)值存儲在k空間矩陣中，從利用值存儲的k空間矩 陣，借助多維傅里葉變換可以重建對應(yīng)的MR圖像。在既可以以發(fā)送模式也可以以接收模式 運行的線圈的情況下，例如身體線圈8 (和可能的6、W)，通過連接在前的發(fā)送-接收-轉(zhuǎn)換 開關(guān)18調(diào)節(jié)正確的信號傳輸。圖像處理單元19從測量數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像，該圖像通過操作控制臺20被顯示給用 戶和/或被存儲在存儲單元21中。中央的計算單元22控制各個設(shè)備組件。在MR斷層造影中，目前通常利用所謂的局部線圈裝置(CoilS，LoCal Coils)拍攝 具有高的信噪比(SNR)的圖像。局部線圈裝置是緊靠地在身體上面安置的(前面的)或下 面安置的(后面的)或在身體中安置的天線系統(tǒng)。在MR測量中，激勵的核在局部線圈的各 個天線中感應(yīng)出一個電壓，該電壓然后在低噪聲的前置放大器(例如LNA，Preamp)中被放 大并且最后被傳輸?shù)浇邮针娮与娐?。為了即使在高分辨的圖像中也改善信噪比，采用所謂 的高場設(shè)備(1.5T和更高)。因為在一個MR接收系統(tǒng)上可以連接比現(xiàn)有的接收器更多的單 個天線，所以在接收天線和接收器之間嵌入一個轉(zhuǎn)換矩陣(在此稱為RCCS)。其將目前激活 的接收通道(通常是剛剛位于磁體的視野中的)路由到現(xiàn)有的接收器。由此可以，連接比 現(xiàn)有的接收器多的線圈元件，因為在全身覆蓋的情況下僅需讀出位于磁體的i^oV(視野)或 均勻體積中的線圈。作為局部線圈裝置6、W，在此一般地表示天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)例如可以由一個或 作為陣列線圈由多個天線元件6a，6b，6c，6d(特別是線圈元件)構(gòu)成。這些單個天線元件 例如實施為環(huán)形天線(Loop)、蝴蝶天線或馬鞍形天線。局部線圈裝置例如包括線圈元件、前 置放大器、其它電子電路(外罩波陷波器等)、外殼、鍍層和通常具有插頭的電纜，通過該插 頭其被連接到MRT設(shè)備。在設(shè)備方面安裝的接收器68對一個由局部線圈6例如通過無線 電接收的信號進(jìn)行濾波并且數(shù)字化并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字的信號處理單元，該信號處理單 元從通過測量獲得的數(shù)據(jù)中通常導(dǎo)出圖像或頻譜并且例如為以后的診斷通過其或存儲而 提供給用戶。圖2至4分別以俯視圖示出了在患者臥榻4中設(shè)置的或可設(shè)置的按照本發(fā)明的脊 柱線圈裝置W。按照本發(fā)明，與目前的脊柱線圈不同，脊柱線圈(脊柱線圈裝置)可以具有多倍細(xì) 分結(jié)構(gòu)的脊柱線圈用于，通過使用多個元件(更高的表面SNR和更高的加速因數(shù))明顯改 善在各個身體部位中的成像?！岸啾都?xì)分”在此意味著，在一個或多個確定的解剖區(qū)域中的線圈具有明顯不同的 線圈元件密度。由此可以將一個或多個專門的線圈的特征集成到一個多功能的脊柱線圈 中。由此，對于附加的特殊線圈的數(shù)量，可以至少減少其相應(yīng)的后面部分。對于心臟檢查， 僅僅還需使用一個附加的前面部分。對于前列腺檢查也僅需一個附加的前面部分，從而當(dāng) 線圈已經(jīng)位于臥榻上時，不必將線圈的一個部分定位于患者下面。在此，脊柱線圈裝置特別可以是對于如下區(qū)域設(shè)置的任意線圈裝置待檢查的患者的脊柱位于該區(qū)域，即，例如脊柱 線圈裝置大約位于患者臥榻(在X方向上)的中心。按照本發(fā)明，可以多倍細(xì)分脊柱線圈，S卩，具有每個單位長度的線圈元件的不同密 度的多個區(qū)域，以便即使對于專門的應(yīng)用，例如心臟檢查或前列腺檢查，也能夠最佳地多功 能地采用該脊柱線圈。該細(xì)分在此提供特定的器官的區(qū)域中更高的元件密度。這點對于心 臟檢查、前列腺檢查和腹部中的各個區(qū)域和器官的檢查是特別具有優(yōu)勢的。圖2示出了按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置W，具有心臟檢查區(qū)域CR(也稱為Cardiac Region ；位于虛線四邊形CR中)，在該區(qū)域的內(nèi)部，線圈元件S的密度大于在心臟檢查區(qū)域 CR外部(即大于在圖2中在區(qū)域CR的向上的方向上的區(qū)域m以及在區(qū)域CR的向下的方 向上的區(qū)域N2中)的線圈元件S的密度。線圈元件S的密度可以意味著，每個單位長度或者面積有多少個線圈元件，S卩，例 如，在區(qū)域m中每個長度11 一個線圈元件，而區(qū)域CR中每個單位長度12三個個線圈元件； 或者例如，在面積m的區(qū)域中4個線圈元件，而在面積CR的區(qū)域中M個線圈元件。圖3示出了另一個按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置W。脊柱線圈裝置W包括心臟檢查區(qū)域CR作為一個第一區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)部，線圈元 件S的密度大于心臟檢查區(qū)域CR(在圖3中在向上的和向下的方向上)外部的線圈元件S 的密度，即大于在區(qū)域m和N2中的線圈元件S的密度。脊柱線圈裝置還包括后面檢查區(qū)域PR (也稱為后面區(qū)域，Prostate Region)作為 (虛線標(biāo)記的)第二區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)部，線圈元件S的密度大于在后面檢查區(qū)域PR(在圖 3中在向上和向下的方向上，以及在向左和向右的方向上)外部的線圈元件S的密度。圖4示出了患者臥榻中的另一個按照本發(fā)明的脊柱線圈裝置W。脊柱線圈裝置W包 括心臟檢查區(qū)域CR作為第一區(qū)域，在其內(nèi)部線圈元件S的密度大于在心臟檢查區(qū)域CR (在 圖4中在向上和向下看的方向上)外部的線圈元件S的密度。作為第二區(qū)域，脊柱線圈裝 置W還包括(在圖4中從上向下或在ζ方向上在MRT中延伸的)檢查區(qū)域SR，用于檢查脊 柱或內(nèi)部器官，在其內(nèi)部線圈元件S的密度大于在檢查區(qū)域SR(在圖4中在向左和向右看 的方向上)外部的線圈元件S的密度。在此，在圖4中區(qū)域CR和區(qū)域SR重疊。
權(quán)利要求
1.一種用于成像系統(tǒng)⑴的脊柱線圈裝置(W)，所述脊柱線圈裝置(W)包括多個線圈 元件⑶，其特征在于，所述線圈元件(S)的密度沿著至少一個方向(Z)從第一區(qū)域(CR)到另一個區(qū)域(m ； N2)在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部改變至少一次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述脊柱線圈裝置(W)被集成在 或者能夠被集成在用于磁共振斷層造影設(shè)備(1)的患者臥榻中。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述線圈元件(S) 的密度沿著至少一個方向(ζ)從第一區(qū)域(CR)到另一個區(qū)域(Ni)并且從第一區(qū)域(CR) 到再一個區(qū)域(N2)在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部分別改變至少一次。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述線圈元件(S) 的密度從一個區(qū)域(PR)到另一個區(qū)域(Ni)沿著第一方向(ζ)在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi) 部改變至少一次，并且所述線圈元件(S)的密度沿著另一個第二方向(χ)從一個區(qū)域(PR)到另一個區(qū) 域(N2)在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部改變至少一次。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在臥榻(4)上的區(qū) 域(CR)包括如下范圍，在該范圍中提供患者(5)的心臟區(qū)域的定位。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在臥榻(4)上的區(qū) 域(PR)包括如下范圍，在該范圍中提供患者(5)的腹部區(qū)域的定位。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在所述脊柱線圈裝 置(W)內(nèi)部在一個沿著第一方向(ζ)在兩側(cè)通過分別至少一個線圈元件限制的第一區(qū)域 (CR)中呈現(xiàn)每單位長度(12)線圈元件(S)的第一密度，包括限制第一區(qū)域(CR)的線圈元 件⑶，在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部在一個沿著第一方向(ζ)與第一區(qū)域(CR)鄰接的、在兩 側(cè)通過分別至少一個線圈元件限制的第二區(qū)域(Ni)中，呈現(xiàn)每單位長度(11)線圈元件(S) 的第二密度，包括限制第二區(qū)域的線圈元件(S)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在所述脊柱線圈 裝置(W)內(nèi)部在一個沿著第二方向(χ)在兩側(cè)通過分別至少一個線圈元件限制的第三區(qū) 域(PR)中呈現(xiàn)每單位長度(16)線圈元件(S)的第三密度，包括限制第三區(qū)域的線圈元件 (S),在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部在一個沿著第二方向(χ)與第三區(qū)域(PR)鄰接的、在兩 側(cè)通過分別至少一個線圈元件限制的第四區(qū)域(N2)中，呈現(xiàn)每單位長度(15)線圈元件(S) 的第四密度，包括限制第四區(qū)域的線圈元件(S)，所述第三區(qū)域(PR)和第四區(qū)域(N2)分別包含多于一個線圈元件，并且所述第一方向(ζ)與所述第二方向(χ)不同。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域(CR) 和所述第三區(qū)域(SR)完全或者部分重疊(圖4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域 (CR)和所述第三區(qū)域(SR)不重疊(圖2，圖3)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域 (CR)和所述第二區(qū)域(Ni)不重疊。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域 (CR)和所述第四區(qū)域(N2)不重疊。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第三區(qū)域 (PR)和第二區(qū)域(Ni)不重疊。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第三區(qū)域 (CR)和所述第四區(qū)域(N2)不重疊。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一方向(χ) 和所述第二方向(ζ)互相垂直。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述線圈元件(S) 的密度是每單位長度(11，12，13)的線圈元件⑶的數(shù)量，或者是每面積(CR，PR, Ni，N2) 的線圈元件(S)的數(shù)量。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域 (CR)和/或第二區(qū)域(Ni)和/或第三區(qū)域(PR)和/或第四區(qū)域(N2)包含多于一個的線 圈元件⑶。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在脊柱線圈裝置 (W)內(nèi)部在一個區(qū)域(PR)中的所述長度和/或線圈元件⑶的寬度(bl)與在另一個區(qū)域 (Ni)中的長度和/或?qū)挾?b2)或者與在多個其它區(qū)域(m ；N2)中的長度和/或?qū)挾炔煌?br> 19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的脊柱線圈裝置，其特征在于，在所述脊柱線圈裝 置(W)內(nèi)部在一個區(qū)域(CR)中在兩個線圈元件⑶之間的距離(dl)與另一個區(qū)域(Ni) 中的距離(d2)或與多個其它區(qū)域(Ni ；N2)中的不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于成像系統(tǒng)(1)的脊柱線圈裝置(W)，所述脊柱線圈裝置(W)包括多個線圈元件(S)，其特征在于，在所述脊柱線圈裝置(W)內(nèi)部所述線圈元件(S)的密度沿著至少一個方向(z)從第一區(qū)域(CR)到另一個區(qū)域(N1；N2)改變至少一次。
文檔編號G01R33/3415GK102129054SQ20111000642
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者斯蒂芬.拜伯 申請人:西門子公司