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CN104280701B - 具有使耦合最小化的集成hf回流空间造型的患者孔 - Google Patents

具有使耦合最小化的集成hf回流空间造型的患者孔 Download PDF

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CN104280701B CN201410208706.7A CN201410208706A CN104280701B CN 104280701 B CN104280701 B CN 104280701B CN 201410208706 A CN201410208706 A CN 201410208706A CN 104280701 B CN104280701 B CN 104280701B
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Abstract

本发明涉及一种磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述磁共振断层造影设备(101)的患者孔(103)的罩(UM)具有导电层(LS)。

Description

具有使耦合最小化的集成HF回流空间造型的患者孔
技术领域
本发明涉及一种磁共振断层造影设备。
背景技术
例如由DE 103 14 215 B4公知了用于检查对象或患者的磁共振设备(MRT)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，进一步优化磁共振断层造影设备。
本发明提出了一种磁共振断层造影设备(101)，所述磁共振断层造影设备(101)的患者孔(103)的罩(UM)具有导电层(LS)，其中，所述导电层(LS)布置在纵向方向(z)上和/或在圆周上围绕所述患者孔(103)的罩(UM)之内。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)在患者孔(103)的纵向方向(z)上延伸。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)布置在患者孔(103)的成形体(UM)和/或GFK管中。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)布置在磁共振断层造影设备(101)的患者孔(103，UM)的包括高频(HF)发送和接收导线(HFL1，HFL2，HFL3)的能量链(EGK)的区域中。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)包含金属。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)具有开槽的铜结构和/或铜组织。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)在多个点在患者孔(103)的圆柱体端部(ZE1，ZE2)的区域中与磁共振断层造影设备(101)的系统接地点(OVC)导电连接。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)被构造为用于减小回流空间(HFR)和/或减小在局部HF发送线圈(106，108a-c)中可耦合的能量。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)和/或用于将该导电层(LS)与磁共振断层造影设备(101)的基本场磁体(107)的内部孔的接地平面(OVC)连接的电缆(LB)具有电绝缘。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)仅在患者卧榻(104)的下方(-y)延伸和/或比患者卧榻(104)的宽度更小。
根据本发明的一种实施方式，所述导电层(LS)仅在患者孔(103)的圆周的一部分上延伸。
附图说明
本发明的可能的实施的其它特征和优点借助于附图由下面对实施例的描述给出。附图中：
图1示出了具有通过导电层优化的HF回流空间(Rückflussraum)的MRT系统，
图2示出了具有HF回流空间的MRT系统，
图3示意性示出了MRT系统。
具体实施方式
图3(尤其也关于技术背景)示出了(位于屏蔽的空间或法拉第笼F中的)成像的磁共振断层造影设备MRT 101，其具有全身线圈102，该全身线圈102具有在此为管状的空间(也称为孔或患者孔)103，载有例如检查对象(例如患者)105的身体(带有或不带有局部线圈装置106)的患者卧榻104可以沿箭头z的方向驶入该空间103，以便通过成像的方法产生患者105的拍摄。在此，在患者身上放置局部线圈装置106，利用该局部线圈装置106在MRT的局部范围(也称为视野或FOV)内可以产生在FOV中的身体105的部分区域的拍摄。局部线圈装置106的信号可以由MRT 101的例如通过同轴电缆或经由无线电(167)等与局部线圈装置106连接的分析装置(168、115、117、119、120、121等)进行分析(例如转换为图像、存储或显示)。
为了利用磁共振设备MRT 101借助磁共振成像对身体105(检查对象或患者)进行检查，向身体105入射不同的、在其时间和空间特性上彼此最准确调谐的磁场。具有在此为隧道形的开口103的测量室中的强磁体或基本场磁体(通常为低温磁体)107产生静态的强主磁场B0，其例如为0.2特斯拉至3特斯拉或更强。位于患者卧榻104上的待检查的身体105被驶入主磁场B0的观察区域FoV(“视野”)中大致均匀的区域。对身体105的原子核的核自旋的激励通过磁高频激励脉冲B1(x,y,z,t)实现，这些高频激励脉冲由在此作为(例如多部分＝108a，108b，108c的)身体线圈108非常简化地示出的高频天线(和/或必要时局部线圈)发射。高频激励脉冲例如由通过脉冲序列控制单元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，高频激励脉冲被导向高频天线108。在此示出的高频系统仅仅是示意性的。通常在一个磁共振设备101中会使用多于一个脉冲产生单元109、多于一个高频放大器111以及多个高频天线108a、b、c。
此外，磁共振设备101还具有梯度线圈112x、112y、112z，在测量时利用它们入射用于选择性层激励和用于对测量信号进行位置编码的磁梯度场BG(x,y,z,t)。梯度线圈112x、112y、112z由梯度线圈控制单元114(并且必要时通过放大器Vx、Vy、Vz)控制，所述梯度线圈控制单元114与脉冲产生单元109一样与脉冲序列控制单元110连接。
由被激励的(在检查对象中的原子核的)核自旋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，通过对应的高频前置放大器116放大，并且由接收单元117进一步处理和数字化。记录的测量数据被数字化并以复数数值的形式存入k空间矩阵。从该存有值的k空间矩阵借助多维傅里叶变换可以重建所属的MR图像。
对于既可以按照发送模式运行又可以按照接收模式运行的线圈，如身体线圈108或局部线圈106，通过前置的发送-接收转换器118来调节正确的信号传输。图像处理单元119从测量数据中产生图像，将该图像通过操作控制台120显示给用户和/或存储在存储单元121中。中央计算机单元122控制各个设备组件。
目前，在MR断层造影中通常利用所谓的局部线圈装置(Coils，Local Coils)来拍摄具有高信噪比(SNR)的图像。这些局部线圈装置是紧靠身体105的上面(前部)或下面(后部)或旁边或内部安装的天线系统。在MR测量中，被激励的核在局部线圈的各个天线中感应出电压，该电压然后通过低噪声前置放大器(例如LNA，Preamp)放大并最后被传递到接收电子器件。为了也在高分辨率的图像中改进信噪比，采用所谓的高场设备(1.5T至12T或更高)。如果在MR接收系统上可以连接比现有的接收器更多的单独的天线，则在接收天线和接收器之间设置例如开关矩阵(在此称为RCCS)。该开关矩阵将当前活跃的接收信道(大多是恰好位于磁体的视野中的接收信道)路由到现有的接收器。由此可以连接比现有的接收器更多的线圈元件，因为在全身覆盖的情况下仅须读取位于FoV(视野)或磁体的均匀空间中的线圈。
局部线圈装置106例如一般地表示如下的天线系统：其例如可以由一个或由作为阵列线圈的多个天线元件(特别是线圈元件)组成。这些单独的天线元件例如实施为环形天线(Loops)、蝶形线圈、弯曲线圈或鞍形线圈。局部线圈装置例如包括线圈元件、前置放大器、其它电子器件(外罩波陷波器(Mantelwellensperre)等)、外壳、托架，并且在大多具有带插头的电缆，局部线圈装置可以通过该插头连接到MRT设备上。安装在设备侧的接收器168对由局部线圈106例如经由无线电等接收的信号进行滤波和数字化，并将数据传送到数字信号处理装置，数字信号处理装置从该通过测量获得的数据中大多导出图像或频谱，并且例如为了用户的后续诊断而将其提供给用户和/或进行存储。
图1示出了按照本发明的MRT101，具有由于导电层LS而与图2中示出的MRT101相比减小的HF回流空间HFR，也就是该回流空间(HFR)例如没达到或比图2中在MRT的梯度线圈的GCI区域中的回流空间更弱，和/或没达到或比在局部线圈106的区域中的回流空间更弱，并且必要时梯度线圈和/或局部线圈可以(更好地)从患者孔103的高频发送和接收导线(能量链)改善地退耦。
高频(HF)发送和接收导线，诸如图3中在MRT系统101的患者孔103处的HFL1、HFL2、HFL3等(在此也称为所谓的能量链的部分)，可以电感地和电容地与MRT101的HF发送线圈(例如108a-c、106)耦合。该(通过箭头KO极其粗略简化地表示的)耦合取决于发送结构108a-c、106和导线HFL1、HFL2、HFL3等相对于以例如也称为OVC的内孔(例如基本场磁体107的朝向患者向内的内侧)的形式的接地平面OVC的位置。输入到导线HFL1、HFL2、HFL3中的重要功率引起在能量链EGK和接地平面如OVC之间设置的HF波的回流空间HFR的存在。如果是该情况，则在MRT101的发送情况下可以将发送能量传送到能量链中的导线。由此可以预见具有可能的材料损失的能量链的过热。也可以考虑由于直至发送线圈折回的波导致的发送场的干扰。
在至少内部公知的1.5T和3T系统中，在患者卧榻104中的能量链EGK被外罩波陷波器(MWS)围绕。该外罩波陷波器调谐到各自的MR频率(65或125MHz)，并且耦合的波衰减了大约30dB。剩余的振幅足够小，从而不引起重要干扰。
在至少内部公知的高场(>7T)系统中，合适的是，对于每个场强制作单独的外罩波陷波器MWS。迄今为止在至少内部公知的系统中已经选择了在维护侧位于患者孔103中的能量链EGK的路径。基于在>7T的情况下的短的波长，在至少内部公知的这样的MRT中直至目前仍不使用(在1.5T和3T的情况下通常的)体积发送线圈(身体线圈，Bodycoil)，从而通过该策略可以几乎不出现耦合。该解决方案的缺点可以是，卧榻不能垂直移动。至少内部当前讨论过的解决方案是在卧榻之下朝着患者侧的能量链的U形导引装置。在此能量链与OVC的径向距离为大约20mm。由此用于耦合的波的回流空间是小的，但保留剩余风险。在该解决方案中具有优势的是，卧榻可以垂直移动。
根据本发明的实施，将(良好的)导电层LS引入在能量链EGK的区域中的患者孔103(例如GFK管或光纤强化合成材料管)的(例如利用树脂等通过例如喷出或缠绕成形的)成形体中(例如开槽的铜结构或铜组织或由例如金属制成的其它导体)。将该层LS在多个点处(例如在圆柱体端部处)与OVC(＝系统接地点，Systemmasspunkt)相连(例如通过极其粗略简化示出的焊带LB)。由此可以减小回流空间HFR并且由此将可能耦合的能量减小到最小。基于能量链EGK中的电缆的绝缘，至接地平面OVC的距离毫无疑问可以是小的。
导电层LS可以具有任意的厚度。
按照本发明的实施，描述了一种患者孔103，其具有使在能量链EGK和局部HF发送线圈106之间的耦合最小化的集成HF回流空间造型。
本发明的实施的优点可以是：
-可以取消外罩波陷波器，
-可以独立于频率地运行，
-替代耦合的功率的浪费可以实现避免耦合，
-该解决方案可以是简单且低成本的。

Claims (11)

1.一种磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述磁共振断层造影设备(101)的患者孔(103)的罩(UM)具有导电层(LS)，
其中，所述导电层(LS)布置在纵向方向(z)上和/或在圆周上围绕所述患者孔(103)的罩(UM)之内。
2.根据权利要求1所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)在患者孔(103)的纵向方向(z)上延伸。
3.根据权利要求1所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)布置在患者孔(103)的罩(UM)和/或GFK管中。
4.根据权利要求3所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)布置在磁共振断层造影设备(101)的患者孔(103，UM)的包括高频(HF)发送和接收导线(HFL1，HFL2，HFL3)的能量链(EGK)的区域中。
5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)包含金属。
6.根据权利要求5所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)具有开槽的铜结构和/或铜组织。
7.根据上述权利要求1至4中任一项所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)在多个点在患者孔(103)的圆柱体端部(ZE1，ZE2)的区域中与磁共振断层造影设备(101)的接地平面(OVC)导电连接。
8.根据上述权利要求1至4中任一项所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)被构造为用于减小回流空间(HFR)和/或减小在局部HF发送线圈(106，108a-c)中可耦合的能量。
9.根据权利要求7所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)和/或用于将该导电层(LS)与磁共振断层造影设备(101)的基本场磁体(107)的内部孔的接地平面(OVC)连接的电缆(LB)具有电绝缘。
10.根据权利要求1所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)仅在患者卧榻(104)的下方(-y)延伸和/或比患者卧榻(104)的宽度更小。
11.根据权利要求1所述的磁共振断层造影设备(101)，其特征在于，所述导电层(LS)仅在患者孔(103)的圆周的一部分上延伸。
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