专利名称：带有可翻转上部的、大小可调的头/颈磁共振表面线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁共振成像系统的磁共振成像-局部线圈。
背景技术：
用于通过磁共振成像(也缩写为MRT、MRI、MR)检查目标或患者的磁共振成像设备例如由DE10314215B4已知。在磁共振成像技术中，现在一般借助所谓的局部线圈(Coils，Local Coils)拍摄具有高信噪比(SNR)的图像。这些是安设在患者上面(=前面)或下面(=后面)附近的天 线系统。在磁共振测量时，激励的核(在待检查的拍摄区域内)在局部线圈的各天线中分别感应出电压，然后这些电压借助低噪音的前置放大器(低噪声放大器，前置放大器)增强，最后例如缆线连接地传递到接收电子设备上。为了改善信噪比，即使在高分辨率的图像中也使用所谓的高场设备作为磁共振断层成像设备(具有例如I. 5T至12T和更大)。因为在磁共振成像-接收系统上经�？梢粤佣喔龅ヌ煜撸魑邮掌鞔嬖冢栽诮邮仗煜哂虢邮掌髦淅缒谥糜凶徽罅�(也称作RCCS)。该转换阵列将当前激活的接收通道(大多刚好在磁体/磁共振视野范围内的接收通道)通到到现有的接收器上。因此可以连接更多的线圈元件，作为接收器存在，因为在全身覆盖时仅必须读取位于磁共振成像设备的磁体的视野范围(Field of View)和/或同质体积内的线圈。天线系统被称作"线圈"(局部线圈)，该天线系统可以由一个或多个天线元件(线圈元件)组成(线圈阵列)。各天线元件大多设计成环形天线(线圈)，蝶形线圈或鞍形线圈。线圈由线圈元件、前置放大器、其它电子设备(表面波滤除器等)和电缆、外壳和至少一个带有插头的电缆组成，线圈通过该插头连接在磁共成像设备上。安装在设备侧的接收器(RX)过滤并且数字化由局部线圈接收的信号并且将以此为基础产生的数据转送给数字信号处理装置，该数字信号处理装置大多从测量中得出图像或频谱并且提供给用户用于诊断。为了实现较高的信噪比，应当使天线元件尽可能靠近待检查患者的患者轮廓。亦即，例如MR头部线圈的线圈-内部空间应当小。这一点在高通道线圈(Hochkanalspule)中尤其重要，高通道线圈较小的天线元件具有比其它(具有更少线圈元件的)局部线圈更小的最佳透入深度。尽管线圈内部空间较�。勘晔强梢允迪志】赡艽蟮馗哺腔颊�(优选适合例如80-95%的患者)。患者的脸和胸部区域呈现出较大的差异。这意味着，紧贴的颈部线圈在患者陡峭的颈-胸过渡区域中碰到胸部处，并因此不能使用。也可能与患者的下巴或鼻子发生碰撞。这尤其在具有大体积上背部的强壮患者时出现，因为在这种患者躺下时头部下降到颈背中，并且下巴位于线圈中较高的位置，导致头部线圈上部(例如还有头部/颈部线圈上部)不能如期望的那样闭合。额头区域因为差异较小而问题较少。在此，高度差在I至2厘米之间，而在鼻子区域中差异在2至3厘米范围内，在下巴和胸部区域中超过5厘米。头部线圈的宽度由于在此几乎不变的头部形状而问题较少。
至少内部已知的头部线圈或头颈部线圈具有固定的、大小不可调的外壳并且根据设计和客户需求确定尺寸，以实现覆盖80%至95%的患者。由此，在不同的部位〃放弃〃信噪比，因为线圈的尺寸针对早先较大的头部确定并且在鼻子、下巴和前胸区域内由于在这些区域内较大的差异所以预留有足够的空间。在专利申请文件DE102006027189A1(=2006E04757DE)中记载了一种大小可调的头部线圈，该头部线圈例如可以将其头部线圈上部沿后脑勺-额头方向(y_方向)移动。这有帮助增大用于下巴和鼻子的空间，并且还增大天线到额头和到前头颅区域的距离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，进一步优化一种磁共振成像-局部线圈。该技术问题通过一种用于磁共振成像系统的局部线圈解决，该局部线圈具有上部和下部，其中，所述上部能相对所述下部翻转。本发明以所使用的线圈的备选方式实现其在不同头部形状的患者上的应用。
本发明可能的设计方案的其它特征和优点由从属权利要求和以下参照附图对实施例的说明中得出。在附图中示出图I是作为局部线圈的头部线圈的立体图，带有下部和相对下部可向上翻起的、可取下的上部，图2是在图I所示头部线圈的下部和上部处用于将上部向上翻起的翻转机构的立体放大图，图3是头部线圈的立体图，具有下部和可相对下部向上翻起的、可取下的、未锁紧的上部、翻转机构、弹簧装置和卡锁装置，图4是图3所示的弹簧装置和卡锁装置的立体放大图，图5是在第一^^锁位置中的局部线圈，具有(相对)最大的局部线圈-内部空间(在例如闭合的卡锁状态下)，图6是在另一^^锁位置中的局部线圈，具有(相对)最小的局部线圈-内部空间(在最大的闭合/卡锁状态下)，图7是磁共振成像设备的示意图。
具体实施例方式图7示出了(位于屏蔽空间或法拉第-笼F中的)成像的磁共振设备MRT101，该磁共振设备具有一带有在此呈管形的空间103的全身线圈102，可以沿箭头z的方向将带有例如检查对象(例如患者)的身体105的病榻104 (带有或不带局部线圈装置106)移动到管形的空间中，以便通过成像的方法生成患者105的照片。在此，在患者上布置有局部线圈装置106 (例如头部线圈，尤其是头-颈部-线圈)，借助该局部线圈装置在MRT的局部区域内(也称作视野范围或F0V)可以生成身体105在视野范围内的局部区域(K等)的照片。局部线圈装置106的信号可以被例如通过同轴电缆或无线电167等可与局部线圈装置106连接的、MRTlOl的评估装置168，115，117，119，120，121等分析评估(例如转换、存储或显示为图像)。为了借助磁共振成像通过磁共振设备MRTlOl检查身体105(检查对象或患者)，将在其时间和空间特性上最精确地相互匹配的不同磁场入射到身体105上。带有在此呈通道形的开口 103的测量室中的强磁体(通常是低温磁体107)产生一个静态的、例如为0.2至3特或更大的强主磁场B0。待检查的身体105被支承在病榻104上地移动到主磁场BO在观察区域FoV(“视野范围”)内大致均匀的区域中。通过磁性的高频-激励脉冲BI (X，y, z, t)实现身体105的原子核的核自旋激励，该高频-激励脉冲通过在此非常简单地示出为(例如多部分=108a，108b, 108c)身体线圈108的高频天线(和/或必要时局部线圈装置)射入。高频-激励脉冲例如由脉冲顺序-控制单元110控制的脉冲产生单元109产生。在通过高频放大器111放大之后，高频-激励脉冲被传导给高频天线108。在此示出的高频系统仅示意示出。通常在磁共振设备101中使用多于一个的脉冲产生单元109、多于一个的高频放大器111和多个高频天线108a, b, Co此外，磁共振设备101具有梯度线圈112x，112y, 112z，借助这些梯度线圈，在测 量时射入磁性的梯度�。糜谘≡裥缘胤植慵だ筒饬啃藕诺奈恢帽嗦�。梯度线圈112x、112y、112由梯度线圈-控制单元114控制，该梯度线圈-控制单元与脉冲产生单元109 —样与脉冲顺序-控制单元110连接。由已激励的核自旋(检查对象中的原子核)发出的信号由身体线圈108和/或至少一个局部线圈装置106接收，通过对应的高频前级放大器116/115放大并且由接收单元117进一步处理并且数字化。记录的测量数据被数字化并且以复数数值存储在k-空间-矩阵中。借助多维的傅里叶变换从用数值占据的k-空间-矩阵中可重构所属的MR-图像。在既可以以发送模式又可以以接收模式中运行的线圈中，例如身体线圈108或局部线圈106，通过连接在前面的发送-接收-分向滤波器118调节正确的信号传输。图像处理单元119由测量数据产生通过操纵台120显示给用户和/或存储在存储单元121中的图像。中央的计算单元122控制各个设备部件。现在，在磁共振成像中，一般借助所谓的局部线圈装置(线圈，局部线圈)拍摄具有高信号/噪音比(SNR)的图像。这些线圈是紧邻身体105在上方(前面)或下方(后面)或旁边或在身体中安设的天线系统。在MR-测量时，已激励的原子核在局部线圈的各个天线中感应出电压，然后，该电压借助低噪音的前置放大器(例如低噪声放大器、前置放大器)放大，并且最后传输给接收电子设备。为了改善信号/噪音比，即使高分辨率的图像也使用所谓的高场设备(1.5T和更大)。当多根单独天线可以与MR接收系统连接并作为接收器存在时，在接收天线和接收器之间置入例如转换阵列(在此称作RCCS)。该转换阵列将当前激活的接收通道(大多刚好在磁体视野范围内的接收通道)通到现有的接收器上。由此可行的是，连接更多的线圈元件作为接收器存在，因为在全身覆盖时仅必须读取位于磁体的视野范围(Field of View)或同质体积内的线圈。例如天线系统一般称作局部线圈装置106，该天线系统例如可以由一个天线元件组成或作为阵列-线圈由多个天线元件(尤其是线圈元件)组成。这些单个的天线元件例如设计成环形天线(线圈)、蝶形线圈或鞍形线圈。局部线圈装置包括例如线圈元件、前置放大器、其它的电子设备(表面波滤除器等)、外壳、支座和大多带有插头的电缆，局部线圈装置通过插头连接在磁共振成像-设备上。布置在设备侧的接收器168过滤并且数字化由局部线圈106例如通过无线电等接收的信号并且将所述数据转送给数字的信号处理装置，该数字的信号处理装置从通过测量获得的数据中大多得出图像或频谱并且提供给用户用于通过他进行后续诊断和/或用于存储。以下参照附图I至6详细说明按本发明的磁共振成像-局部线圈的实施例的一些有利的细节。图I示意示出了称作“头部线圈I”的、形式为头-颈部线圈的局部线圈106。局部线圈也可以设计成(仅)头部线圈(没有颈的容纳部)。头-颈部线圈I的上部2设计成可相对局部线圈的下部3翻转。在检查对象和局部线圈的后部区域内(头颅-终端=位于头部上方=距离脚部最远)，在下部3上具有一带有引入面5的转动关节4。在图2所示的、图I所示线圈放大的局部视图中，在线圈I的上部2上安设(在 此主要是大致为圆柱形的长形的)轴6，该轴6 (在此在其端部或端侧的销轴上)具有两个平行的(引入)面7。该引入面7与下部3的转动关节区域内的引入面5相结合保证，上部2仅在确定的角度或角度范围(在此在局部线圈较大地向上翻起，例如>45°或>65°或>80°等的状态下)才能适配或安放到下部上，以避免在上部2靠放到下部上时，上部与患者(例如脸部)接触。在上部2的(轴或(在此是两个)销轴6)插入下部3上的转动关节4的凹部中之后，上部的轴6或销轴6可以在转动关节4中(尤其在形成下部上的转动关节的、下部的凹部中)转动并且上部2可以朝患者-头部K和/或下部3的方向翻转，其中，在图3中可见的、固定在上部2两侧的止动杆8抵靠和/或支承在下部3装有弹簧的(通过10)板9上。压力弹簧10的尺寸设计成，使得该弹簧能够可靠地负担上部2的重量。压力弹簧10支持上部2从局部线圈内部的最大内部空间体积到最小内部空间体积的调节或反之。这对于逐步靠近患者轮廓并且避免通过局部线圈-上部接触患者是非常有利的。在将上部2翻转到下部3上之后，操作人员按压上部2，直到(至少)一个在图4中可见的、止动杆8的第一止动边棱11 (或止动齿)通过其斜部移动闭锁板12。两侧的压力弹簧13在第一止动齿经过之后导致闭锁板12的卡锁(通过往回运动)。齿部设计成锯齿，以便通过斜部减小对于操作者必要的调节力并且在卡锁之后获得固定的锁紧(其中，与闭锁板12平行的止动边棱起作用或贴靠在该止动边棱上)，该固定的锁紧不会由于(较小的)力作用以外地(被患者)向上打开。替代大致平行，该边棱也可以略微倾斜地设置，以便使得能够通过患者紧急解锁(作为惊慌反应)。该边棱的倾斜位置的角度在此规定期望的解锁力。在闭锁板12 (在上部放置到下部上之后)的第一次卡锁(在止动边棱的下方)之后实现了按图5的局部线圈尽可能大的第一运行位置(最大局部线圈的内部空间)。通过进一步(朝下部的方向)按压上部2，可以逐步缩小局部线圈的内部空间，直至达到最小的患者距离(上部到患者的距离)。为了打开上部2，操作者抓住闭锁板12在图6中可见的拉板14并且把它向后拉(沿拉伸方向远离下部)。止挡15限定位移，使得仅释放(在至少一个止挡杆和闭锁板上的)齿部。装有弹簧的压板9将上部2往上压到未锁紧的初始位置中。随后，操作者进一步翻转上部2，直到面(5和7)平行，并且然后可以将上部2从下部3上取下。可翻转的上部2实现了线圈内部空间可调节的大小。在相同SNR的情况下，大小调节实现了比迄今至少内部已知的线圈更大的患者覆盖。上部2的翻转运动(相对下部)实现了上部与患者人体结构适配的、有差别的高度变化。
·
通过上部2有差别的高度变化可以获得有利的信噪比。通过选择转动关节4的位置实现了大小调节，该大小调节不是平行地进行并因此在每个位置上是一样的，而是在较大的调节位移有利的区域内(前胸区域和下巴)中行程最大。在患者之间区别明显更小的额头和前头颅区域内，行程最小。转动关节4和轴6上的面5，7为上部2限定确定的插入位置，以便头部线圈在该位置中尽可能大地打开(以避免在装入上部时危及患者)。该实施方式设计成，进行从最大到最小的内部空间的大小调节，以避免危及患者。装有弹簧的压板9承担上部2的重量并且防止线圈合上。因此，压板将尽可能大的位置保持为初始位置。通过轻压上部2，可以减小内部空间。止动杆8的锯齿的角位置规定了必要的调节力。至少一个装有弹簧的闭锁板12自动锁紧上部2。两侧的止动锁紧装置8，12创造了一些规定的调节级并且在磁共振检查时(在避免震动的情况下)固定上部。锯齿8与闭锁板12平行的边棱防止上部2由于来自线圈内部空间(通过患者105)的力作用意外打开。通过该止动边棱稍微倾斜的位置可以定义一个临界力，通过该临界力的作用可以通过患者打开线圈(作为惊慌反应或应急解锁)。可以通过操作安装有弹簧的闭锁板12的拉板14舒适地单手操作来打开线圈。安装有弹簧的压板9使得上部2能够自动打开至初始位置。止挡15形成闭锁板12两侧的位移边界。
权利要求
1.一种用于磁共振成像系统(101)的局部线圈(106)，该局部线圈(106)具有上部(2)和下部(3)，其中，所述上部(2)能相对所述下部(3)翻转。
2.按权利要求I所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)能相对所述下部(3)围绕轴(6)(图3中的箭头)翻转。
3.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)能相对所述下部(3)围绕转动关节(6)(图3中的箭头)翻转。
4.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)设计成能相对所述下部(3)围绕转动关节￠)(图3中的箭头)翻转，所述转动关节(6)包括凹部，分别一个元件￠)，尤其是所述上部(7)的销轴或轴(6)在这些凹部中能围绕一翻转轴转动。
5.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述转动关节(6)具有至少一个带有引入面(5)的凹部，该引入面(5)用于将所述上部(2)的元件(7)引入到所述下部(3)的转动关节(6)中的凹部中。
6.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)的元件(6)分别具有两个优选相互平行的引入面(7)。
7.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，在所述下部(3)上的转动关节(4)的凹部上的、用于引入所述上部(2)的销轴(7)的所述引入面(5)相互间具有比所述上部⑵的元件(6)上的引入面(7)相互间更大的间距。
8.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，在所述下部(3)上的转动关节的凹部上的、用于引入所述上部(2)的销轴(7)的引入面(5)和/或所述上部(2)的元件(6)上的引入面(7)设计成，使得所述上部(2)仅在确定的角度或角度范围，尤其是在所述线圈(106)打开得较宽的状态下才能安装到所述下部(3)上。
9.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述转动关节(4)使得，在所述上部(2)的元件(6)插入到所述下部上的转动关节(4)之后，所述上部(2)的轴￠)能够在所述转动关节(4)中转动，并且所述上部(2)能够朝所述下部(3)枢转。
10.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，固定在所述上部(2)两侧的止动杆(8)碰到或贴靠在所述下部(3)装有弹簧的板(9)上。
11.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，设置有压力弹簧(10)，该压力弹簧的尺寸设计为，使得该压力弹簧能够承担所述上部(2)的重量。
12.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，在所述上部设有止动元件，尤其是止动杆(8)，该止动元件具有分别一个或多个止动边棱(11)，这些止动边棱(11)在所述上部(2)朝所述下部(3)翻转的位置中卡锁在所述下部(3)上，尤其分别卡锁在所述下部⑶的闭锁板(12)上。
13.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述止动边棱(11)的齿部设计成锯齿。
14.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述止动边棱(11)的所述齿部设计成锯齿，其卡锁边棱是倾斜的，使得能够实现紧急解锁。
15.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，设置有解锁元件，尤其是所述闭锁板(12)的拉板(14)，以便为解锁而释放齿部(11，12)。
16.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)能相对所述下部(3)卡锁在多个位置中(图5，图6)。
17.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述转动关节(4)位于这样一个位置上，该位置在局部线圈(106)安装在患者上时离患者的脚最远和/或在位于头部的上方。
18.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述上部(2)朝所述下部(3)在患者(105)的额头和前头颅区域内翻转时的行程比在患者(105)的下巴和/或颈部区域内翻转时的行程更小。
19.按前述权利要求之一所述的局部线圈，其特征在于，所述闭锁板(12)两侧的位移边界通过止挡(15)规定。
全文摘要
本发明涉及一种用于磁共振成像系统(101)的局部线圈(106)，该局部线圈(106)具有上部(2)和下部(3)，其中，所述上部(2)能相对所述下部(3)翻转。
文档编号G01R33/341GK102778661SQ201210137788
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月7日 优先权日2011年5月6日
发明者D.德里梅尔 申请人:西门子公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
