專利名稱：用于磁共振成像系統(tǒng)的彈性天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)天線元件的用于磁共振成像系統(tǒng)的天線系統(tǒng)、一種磁共振成像系統(tǒng)以及一種用于獲取磁共振信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)展重點(diǎn)是，改善磁共振信號(hào)的信噪比，以及特別是用于并行采集磁共振信號(hào)的可能性。例如，為此將用于均勻地基本對(duì)齊檢查對(duì)象的磁雙極子的主磁場(chǎng)或者說(shuō)基本磁場(chǎng)的強(qiáng)度設(shè)置為數(shù)個(gè)特斯拉的強(qiáng)度。改善磁共振信號(hào)的信噪比和由此改善磁共振拍攝的成像質(zhì)量的另一種可能性在于，用于初始化或用于接收磁共振信號(hào)的、磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)射或接收天線系統(tǒng)(也稱為發(fā)射或接收線圈)的有利構(gòu)造和布置。通過(guò)優(yōu)化發(fā)射或接收線圈的位置可以改善天線系統(tǒng)的所謂的填充系數(shù)，該填充系數(shù)說(shuō)明了檢查對(duì)象的體積與由天線系統(tǒng)采集的總體積之比。為了改善可以假定為與信噪比的平方成比例的填充系數(shù)，有利的是，將發(fā)射或接收線圈作為所謂的局部線圈盡可能布置在檢查對(duì)象的近鄰，特別是緊靠檢查對(duì)象的表面。但是，在檢查對(duì)象的表面的復(fù)雜形狀的片段的情況下，對(duì)表面的接近受到了限制。對(duì)于人體的磁共振成像，例如公知不同的局部線圈，所述局部線圈取身體片段的形狀，例如膝蓋或手的形狀。為了避免必須存有多個(gè)不同的局部線圈，例如特殊的彈性天線元件可以用于該身體片段的磁共振成像，所述天線元件與類似長(zhǎng)襪或手套的載體相連，所述載體緊緊地靠近并且可拉伸地包圍檢查對(duì)象。在此，天線元件這樣跟隨載體的形變，使得形變的天線元件的可靠運(yùn)行需要大量的補(bǔ)償措施。特別地，通過(guò)發(fā)射或接收線圈的形變例如其電容或電感改變，從而該改變的補(bǔ)償對(duì)于其共振頻率的可靠設(shè)定是絕對(duì)必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種天線系統(tǒng)或磁共振成像系統(tǒng)以及一種用于獲取磁共振信號(hào)的方法，其在此實(shí)現(xiàn)了一種補(bǔ)救。該技術(shù)問(wèn)題是借助于按照本發(fā)明的天線系統(tǒng)、按照本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)以及按照本發(fā)明的方法解決的。按照本發(fā)明，提出了一種具有多個(gè)天線元件的用于磁共振成像系統(tǒng)的天線系統(tǒng)，其中，天線元件與對(duì)應(yīng)于各個(gè)天線元件的載體元件相連，所述載體元件是不可拉伸地構(gòu)造的，從而其具有基本上恒定的表面尺寸(即HSchenmaB,面積單位)，該表面尺寸例如在柔性形變期間也保持載體元件?！盎旧虾愣ā本痛硕撘馕吨砻娉叽绲母淖兿抻跓岣淖?、老化弓I起的材料改變，等等。此外，相鄰的天線元件按照本發(fā)明通過(guò)可拉伸的連接元件連接載體元件，其中連接元件的尺寸通過(guò)拉伸可以改變。特別地，載體元件互相的間隔可以通過(guò)拉伸連接元件來(lái)改變。連接元件可以分別構(gòu)造為在各個(gè)載體元件之間的分開(kāi)的部分。但是原則上也可以如后面還要解釋的那樣，將多個(gè)載體元件經(jīng)過(guò)一個(gè)連接元件相連或者將載體元件和連接元件集成地實(shí)現(xiàn)。
借助本發(fā)明可以直接跟隨檢查對(duì)象的表面形狀來(lái)構(gòu)造天線系統(tǒng)。例如可以利用天線系統(tǒng)緊靠地包圍膝蓋或手并且將發(fā)射或接收特征最佳地與檢查對(duì)象匹配。特別地，可以關(guān)鍵性地改善本文開(kāi)頭描述的信噪比。如同樣本文開(kāi)頭所示出的那樣，可以實(shí)現(xiàn)特別有利的填充系數(shù)。但是載體元件的表面尺寸和由此天線元件的所謂的“環(huán)大小”(即由天線元件的一個(gè)導(dǎo)體環(huán)包圍的面積，其形成有效天線面積)不改變，從而省略了大量的調(diào)諧措施，這些調(diào)諧措施由天線元件的尺寸改變而導(dǎo)致。例如不需要或特別簡(jiǎn)單進(jìn)行對(duì)天線元件的電感或電容改變的補(bǔ)償。由此，天線元件的運(yùn)行開(kāi)銷特別小。天線系統(tǒng)特別地既可以是發(fā)射線圈也可以是接收線圈。優(yōu)選地也可以考慮作為發(fā)射和接收線圈系統(tǒng)的組合構(gòu)造。特別地，在天線系統(tǒng)中一個(gè)或多個(gè)天線元件既可以用于發(fā)射也可以用于接收。此外，按照本發(fā)明提出了一種磁共振成像系統(tǒng)，其除了具有通常的一般公知的組件，如基本場(chǎng)磁體、梯度系統(tǒng)、必要時(shí)固定安裝的全身天線等，還具有前面描述的按照本發(fā)明的天線系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于獲取磁共振信號(hào)的方法，其中發(fā)射HF信號(hào)并且接收檢查對(duì)象的磁共振信號(hào)。在此，使用天線系統(tǒng)用于發(fā)射HF信號(hào)和/或用于接收磁共振信號(hào)，所述天線系統(tǒng)如上所述具有多個(gè)天線元件，其中天線元件與分開(kāi)的載體元件相連，所述載體元件具有基本上恒定的表面尺寸。在相鄰的天線元件之間布置可拉伸的連接元件，其中連接元件的尺寸可以通過(guò)拉伸來(lái)改變，特別是為了將天線元件布置在檢查對(duì)象或患者或受檢者上而從初始位置或靜止位置改變。在此，初始位置或靜止位置相應(yīng)于在被安裝到檢查對(duì)象上之前，即，在可拉伸的連接元件的松弛狀態(tài)時(shí)天線系統(tǒng)的配置。此外，本發(fā)明特別有利的構(gòu)造和擴(kuò)展從從屬權(quán)利要求以及以下的描述得出，其中一種權(quán)利要求類別的獨(dú)立權(quán)利要求也可以類似于另一種權(quán)利要求類別的從屬權(quán)利要求來(lái)擴(kuò)展。優(yōu)選地，載體元件柔性可變形，并且特別是可彎曲地構(gòu)造。在此，載體元件的表面尺寸不會(huì)由于彎曲而改變，盡管載體元件的表面形狀是可改變的。與不同的檢查對(duì)象的匹配可能性由此可以極大提高。在這種情況下天線元件可以柔性構(gòu)造，從而其跟隨載體元件的形變。在此，特別地環(huán)大小在載體元件柔性形變情況下也基本上保持恒定。“基本上恒定”在此被理解為，形成天線元件的環(huán)或線圈的導(dǎo)體段的長(zhǎng)度，除了熱效應(yīng)(或在類似數(shù)量級(jí)的改變)之外保持不變。由此，前面描述的補(bǔ)償開(kāi)銷不變。優(yōu)選地，連接元件包括可拉伸的薄膜或通過(guò)可拉伸的薄膜構(gòu)成。借助薄膜可以平地、可拉伸地和可彎曲地實(shí)現(xiàn)連接元件。替換地也可以使用可拉伸的織物。在本發(fā)明的一種擴(kuò)展中，借助多個(gè)連接元件形成天線元件的至少二維關(guān)聯(lián)的(Ziisammenhangend )網(wǎng)絡(luò)?？梢越柚炀€系統(tǒng)大面積地至少部分地緊靠地,優(yōu)選以天線陣列的形式包圍檢查對(duì)象。在此，通過(guò)可拉伸的區(qū)域的面積與具有恒定的表面尺寸的區(qū)域的面積之比來(lái)確定天線系統(tǒng)的柔性。后面提到的面積基本上通過(guò)載體元件的面積或通過(guò)天線元件的數(shù)量來(lái)確定。特別地，天線元件的大小按照后面將更詳細(xì)描述的用于實(shí)現(xiàn)最佳的信噪比的思路來(lái)確定。
在此，膝蓋線圈(Knee Coil)的載體元件的優(yōu)選數(shù)量可以是8至15，肩部線圈(Shoulder Coil)是8至16,腿部線圈(PAA線圈)是8至36,踝關(guān)節(jié)線圈(Foot Ankle Coil)是8,手臂線圈(Arm Coil)是18,腕關(guān)節(jié)線圈(Wrist Coil)是12,身體線圈(Body Coil)是18和脊柱線圈(Spine Coil)是32，它們實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的信噪比。
為了保證天線系統(tǒng)的最佳柔性，連接元件的可拉伸性在連接元件的拉伸方向上達(dá)到直至相連的天線元件的尺寸的50%。
該網(wǎng)絡(luò)或陣列特別地可以包括多個(gè)同樣構(gòu)造的載體元件和/或同樣構(gòu)造的天線元件。
特別優(yōu)選地，按照一種規(guī)則布置載體或天線元件，特別是它們可以與互相相同構(gòu)造的連接元件相連。載體元件和連接元件可以串聯(lián)也可以按照矩陣形的結(jié)構(gòu)有規(guī)律地、即按照特定的格柵尺寸(RastermaP )來(lái)布置。該規(guī)律性特別地涉及在將天線元件安裝到檢查對(duì)象中或上之前(也就是在所提到的初始位置)天線元件的布置。此外，天線元件可以包括不同的載體元件或天線元件的多個(gè)組，它們優(yōu)選分別按照規(guī)則布置。
特別優(yōu)選地，天線系統(tǒng)包括基本上平地構(gòu)造的載體元件，從而載體元件例如可以構(gòu)造為直接緊靠檢查對(duì)象，并且在此實(shí)現(xiàn)了天線元件與檢查對(duì)象的表面的小的距離。由此可以實(shí)現(xiàn)如下的天線系統(tǒng):該天線系統(tǒng)不會(huì)離檢查對(duì)象太遠(yuǎn)，從而檢查對(duì)象的定位在磁共振成像系統(tǒng)中不受天線系統(tǒng)的粗大形狀限制。
“基本上平的”在此被理解為，載體元件的尺寸在天線平面中至少是在與之正交的空間方向上的兩倍大。優(yōu)選地，天線平面在天線系統(tǒng)的運(yùn)行中平行于檢查對(duì)象的表面取向。在此要強(qiáng)調(diào)的是，基本上平地構(gòu)造的載體元件也可以被可彎曲地構(gòu)造。
載體元件或天線元件例如也可以被看作是在平面中相連，從而天線元件例如具有平的矩形的基本形狀。特別地，天線系統(tǒng)可以類似于手帕地構(gòu)造，其中特別地由于連接元件的可拉伸性而給出與檢查對(duì)象的表面形狀的優(yōu)秀的匹配。
此外，在本發(fā)明的一種擴(kuò)展中，天線元件可以具有如提到的載體元件，它們基本上跟隨要利用天線系統(tǒng)包圍的對(duì)象(檢查對(duì)象)的片段的表面形狀。特別地，載體元件可以這樣構(gòu)造，使得其已經(jīng)在天線系統(tǒng)的初始位置就逐片段地跟隨檢查對(duì)象的表面形狀，從而可以更好地跟隨檢查對(duì)象的表面來(lái)布置天線系統(tǒng)。
優(yōu)選地，天線系統(tǒng)具有在初始位置彎曲，特別是逐片段地彎曲的載體元件，其例如逐片段地模仿檢查對(duì)象的形狀，例如膝蓋的、腳跟的或腕關(guān)節(jié)的形狀或逐片段地跟隨該形狀。在這種情況下又要強(qiáng)調(diào)，這樣的彎曲的載體元件也可以是可彎曲地構(gòu)造的，也就是在天線系統(tǒng)的運(yùn)行中可以偏離彎曲的初始形狀。
借助彎曲的載體元件可以模仿檢查對(duì)象的一部分的表面形狀或類似構(gòu)造的檢查對(duì)象，例如手、腳等的組的表面形狀，從而可以進(jìn)一步改善天線元件在檢查對(duì)象上的保持、匹配可能性以及從中得出的信噪比。
為了支持與檢查對(duì)象的形狀的匹配，天線系統(tǒng)可以具有形狀固定元件，特別是可改變的拉伸和/或壓緊元件。例如可以是具有扣緊件的皮帶，其實(shí)現(xiàn)天線元件的包圍檢查對(duì)象的布置。由此，例如連接元件的拉伸在天線系統(tǒng)的運(yùn)行中是可以設(shè)定的或者可以實(shí)現(xiàn)天線系統(tǒng)的柔性。
拉伸或壓緊元件優(yōu)選地可以構(gòu)造為閉鎖裝置，其定義了一系列優(yōu)選位置。這些優(yōu)選位置特別地可以涉及相鄰的天線元件的距離。
在一種擴(kuò)展中，天線元件和/或天線系統(tǒng)被構(gòu)造為用于無(wú)電纜或無(wú)線運(yùn)行，特別是用于從磁共振成像系統(tǒng)無(wú)線接收信息和/或能量，或者也用于無(wú)線發(fā)射信息到磁共振成像系統(tǒng)。即，天線系統(tǒng)具有天線接線，從而天線元件可以無(wú)電纜地運(yùn)行。由此不必將連接電纜經(jīng)過(guò)天線系統(tǒng)的可拉伸的片段引導(dǎo)，其電氣長(zhǎng)度否則又必須以相應(yīng)的開(kāi)銷在天線系統(tǒng)的運(yùn)行中來(lái)補(bǔ)償。
例如，在無(wú)線傳輸?shù)那闆r下，多個(gè)天線元件可以感應(yīng)地為了能量接收而與磁共振成像系統(tǒng)的另一個(gè)發(fā)射天線裝置、優(yōu)選固定安裝在斷層造影儀中的全身天線(Body Coil)耦合地構(gòu)造。天線元件在這種情況下可以接收磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)射天線裝置的HF發(fā)射信號(hào)并且又向檢查對(duì)象發(fā)射并且特別是放大或修改發(fā)射場(chǎng)。優(yōu)選地，為此每個(gè)天線元件具有至少一個(gè)調(diào)諧元件，特別是可調(diào)諧的電容器。
此外，天線元件在無(wú)線傳輸?shù)那闆r下也可以在共振頻率中被動(dòng)地失諧地構(gòu)造，從而又相應(yīng)地可以取消連接電纜?！氨粍?dòng)失諧”在這種情況下意味著，用于控制為了各個(gè)天線元件的共振頻率的調(diào)諧或失諧而優(yōu)選使用的Pin 二極管的能量從磁共振成像系統(tǒng)的發(fā)射天線裝置的HF發(fā)射場(chǎng)中獲得。
此外，為了無(wú)線傳輸在天線系統(tǒng)中分別對(duì)于天線元件不僅配置局部前置放大器，而且優(yōu)選地天線系統(tǒng)還具有局部的，即在局部線圈中或上的至少一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器和發(fā)射器，其中，這些組件然后總體上構(gòu)造為用于無(wú)線傳輸從磁共振信號(hào)中導(dǎo)出的信肩、O
天線系統(tǒng)或天線元件在這種情況下也可以包括發(fā)射控制裝置，其構(gòu)造為無(wú)線地接收信息，從而基于所接收的信息又控制要利用小的開(kāi)銷運(yùn)行的發(fā)射線圈系統(tǒng)。
特別優(yōu)選地，天線系統(tǒng)包括天線元件，所述天線元件在初始位置具有與相鄰的天線元件的距離，以下也稱為“縫隙”。結(jié)合可拉伸的連接元件可以實(shí)現(xiàn)磁共振成像系統(tǒng)的運(yùn)行中各個(gè)天線元件的特別安全的退耦，從而例如在所謂的“欠采樣的”磁共振拍攝情況下可以實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量的改善。特別地，優(yōu)化的信噪比在此是重要的。通過(guò)該“縫隙”布置確保了最小退耦；信號(hào)產(chǎn)生或分析對(duì)于線圈可以更好地分離，從而例如接收的信號(hào)可以很好地對(duì)應(yīng)于各個(gè)線圈。特別優(yōu)選地，天線系統(tǒng)的相鄰的天線元件具有最小間隔，該最小間隔不應(yīng)低于天線元件的線圈直徑的大約20%，以便確保所描述類型的退耦。
然而，通過(guò)本發(fā)明思路不排除天線元件的重疊的布置。例如所定義的重疊位置特別地通過(guò)閉鎖裝置來(lái)確定，所述閉鎖裝置實(shí)現(xiàn)天線元件的預(yù)定的殘余耦合或退耦，其中但是得出與檢查對(duì)象的表面形狀的靈活匹配。重疊位置此外例如可以這樣改變，使得通過(guò)天線元件包圍的面積的直到20%重疊。此外，重疊位置可以在格柵中按照5_(例如對(duì)于腕關(guān)節(jié)線圈)和10_ (例如對(duì)于身體線圈)之間的步長(zhǎng)，優(yōu)選借助閉鎖裝置來(lái)設(shè)定。閉鎖裝置例如可以在連接元件中或連接元件上或通過(guò)連接元件實(shí)現(xiàn),所述連接元件在空間方向上具有例如通過(guò)一系列閉鎖鼻(Rasternasen)的拉伸限制。
優(yōu)選地,這樣構(gòu)造天線系統(tǒng),使得其在待檢查的患者或受檢者躺到患者臥榻上之前可以與患者或受檢者相連或布置。結(jié)果是磁共振成像系統(tǒng)的特別有效的運(yùn)行，因?yàn)槔缭诶么殴舱癯上裣到y(tǒng)拍攝患者或受檢者期間，一個(gè)或多個(gè)其它患者或受檢者已經(jīng)可以具有相應(yīng)的天線系統(tǒng)。


以下借助附圖結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此，在不同的附圖中相同的組件具有相同的附圖標(biāo)記。其中，
圖1示出了磁共振成像系統(tǒng)的示意圖，
圖2示出了按照本發(fā)明的實(shí)施例的天線系統(tǒng)的示意圖，
圖3示出了按照縫隙設(shè)計(jì)的天線系統(tǒng)的俯視圖，
圖4示出了圖3的天線系統(tǒng)的橫截面，
圖5示出了圖3和4的實(shí)施例的一種擴(kuò)展，
圖6示出了按照重疊設(shè)計(jì)的天線系統(tǒng)的俯視圖，
圖7示出了圖6的天線系統(tǒng)的橫截面，
圖8示出了天線系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，
圖9示出了具有彎曲的載體表面的天線系統(tǒng)，
圖10示出了構(gòu)造為用于無(wú)線運(yùn)行的天線系統(tǒng)，和
圖11以截面圖示出了圖10的實(shí)施例的一種擴(kuò)展。
在此要明確指出的是，圖中的圖示，特別是具有載體元件的、通過(guò)可拉伸的連接元件的連接的天線系統(tǒng)，僅僅是示意性的并且不是按照比例的。
具體實(shí)施方式
圖1示出了磁共振系統(tǒng)I的簡(jiǎn)單的原理框圖，其具有根據(jù)圖2至11詳細(xì)描述的天線系統(tǒng)10。該磁共振系統(tǒng)I的核心部件是通用的斷層造影儀300，也稱為掃描儀300，在所述掃描儀中(未示出的)患者在臥榻305上被定位于圓柱形的測(cè)量空間304中。在斷層造影儀300內(nèi)部具有固定安裝的全身天線裝置302，其在該實(shí)施例中被構(gòu)造為用于發(fā)射磁共振激勵(lì)信號(hào)或必要時(shí)也用于接收磁共振信號(hào)的鳥(niǎo)籠天線。
在該實(shí)施例中構(gòu)造為局部線圈10的天線系統(tǒng)10包括多個(gè)天線元件20。局部線圈10如后面還要解釋的那樣與磁共振系統(tǒng)I的傳輸信號(hào)接收組件303無(wú)線連接。同樣如圖1示出的那樣，局部線圈10被布置在磁共振系統(tǒng)I的斷層造影儀300的測(cè)量空間304中，而傳輸信號(hào)接收組件303作為磁共振系統(tǒng)I的運(yùn)行控制裝置306中的原始數(shù)據(jù)獲取接口 309的部分實(shí)現(xiàn)。
替換地或組合地，還可以考慮，天線系統(tǒng)10與運(yùn)行控制裝置306經(jīng)過(guò)電纜連接的通信路徑相連，如通過(guò)同樣在圖1中示出的通過(guò)虛線表示的通信路徑。
在此，MR信號(hào)處理裝置308也是該運(yùn)行控制裝置306或原始數(shù)據(jù)獲取接口 309的部分。在此要明確地指出，系統(tǒng)是可以任意縮放的，即，在天線系統(tǒng)10的相應(yīng)構(gòu)造的情況下可以操作MR信號(hào)處理裝置308的任意數(shù)量的物理輸入端。
運(yùn)行控制裝置306也控制斷層造影儀300。在運(yùn)行控制裝置306上經(jīng)過(guò)終端接口307連接終端395 (或操作控制臺(tái))，經(jīng)過(guò)所述終端，操作者可以操作運(yùn)行控制裝置306并且由此可以操作斷層造影儀300。運(yùn)行控制裝置306又經(jīng)過(guò)斷層造影儀控制接口 317與斷層造影儀300相連，以便合適地控制斷層造影儀300的不同組件，例如基本場(chǎng)磁體、梯度系統(tǒng)、具有全身天線裝置302的固定嵌入的高頻發(fā)射系統(tǒng)、患者臥榻305等。這通過(guò)傳輸導(dǎo)線315表示。經(jīng)過(guò)斷層造影儀控制接口 317，經(jīng)過(guò)序列控制單元310基于掃描協(xié)議將合適的控制命令輸出到斷層造影儀300，由此發(fā)射期望的脈沖序列，即，高頻脈沖和對(duì)于(未示出的)梯度線圈的用于產(chǎn)生期望的磁場(chǎng)梯度的梯度脈沖。
運(yùn)行控制裝置306此外還具有存儲(chǔ)器320，在該存儲(chǔ)器中例如可以存儲(chǔ)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)并且可以存儲(chǔ)測(cè)量協(xié)議。
另一個(gè)接口 330用于連接到通信網(wǎng)絡(luò)200，該通信網(wǎng)絡(luò)例如與圖像信息系統(tǒng)(PACS, Picture Archiving and Communication System,圖像存檔和通信系統(tǒng))相連或者提供用于外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的連接可能性。
經(jīng)過(guò)在此如所述的那樣還具有傳輸信號(hào)接收組件303的原始數(shù)據(jù)獲取接口 309獲取原始數(shù)據(jù)，即讀出所接收的MR接收信號(hào)。然后，在MR信號(hào)處理裝置308中進(jìn)一步處理所接收的信號(hào)并且傳輸?shù)綀D像重建單元350，所述圖像重建單元以通常的方式從中產(chǎn)生期望的磁共振圖像數(shù)據(jù)。這些磁共振圖像數(shù)據(jù)例如可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器320中或者至少部分地在終端395上輸出或者經(jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)200傳輸?shù)狡渌M件，如診斷站或大容量存儲(chǔ)器。
運(yùn)行控制裝置306以及終端395都可以同樣是斷層造影儀300的集成的組成部分。整個(gè)磁共振系統(tǒng)I此外還具有這樣的系統(tǒng)的所有其它通常的組件或特征，但是由于清楚起見(jiàn)在圖1中沒(méi)有示出。
因?yàn)榫植烤€圈10在實(shí)施例中與運(yùn)行控制裝置6無(wú)線地通信，所以在斷層造影儀控制接口 317上在此還連接指令發(fā)射裝置360，其向局部線圈裝置11無(wú)線地傳輸指令或控制信號(hào)。
此外，在斷層造影儀接口 317上連接了第一能量發(fā)射天線370，其無(wú)線地將能量發(fā)射到局部線圈10的能量接收天線355，以便向其提供能量。所接收的能量例如可以進(jìn)一步被傳導(dǎo)到局部線圈控制裝置322。
此外，具有天線元件20的局部線圈10還連接到接收無(wú)線發(fā)射的指令的指令接收裝置329。指令例如同樣被傳輸?shù)骄植烤€圈控制裝置322。局部線圈控制裝置322向天線元件20提供能量并且控制后者。由局部線圈10所接收的MR接收信號(hào)由局部線圈控制裝置322以準(zhǔn)備的形式(例如以數(shù)字化的形式)作為MR傳輸信號(hào)傳輸?shù)骄植烤€圈發(fā)射裝置324，所述MR傳輸信號(hào)從該局部線圈發(fā)射裝置經(jīng)過(guò)局部線圈發(fā)射天線326被發(fā)射到磁共振系統(tǒng)I的接收天線380。由接收天線380所以接收的MR傳輸信號(hào)通過(guò)接收器390被分析并且被傳輸?shù)絺鬏斝盘?hào)接收組件303。
以下詳細(xì)描述在圖1中作為接收天線系統(tǒng)構(gòu)造的天線系統(tǒng)10的實(shí)施例。但是首先指出，以下所描述的天線系統(tǒng)10也可以是發(fā)射天線系統(tǒng)10或是具有提到的功能的組合的天線系統(tǒng)10。為此，如后面還要根據(jù)實(shí)施例示出的那樣，局部線圈10必須設(shè)置具有切換組件，以便將其從無(wú)線的接收模式轉(zhuǎn)換到無(wú)線的發(fā)射模式。
按照第一實(shí)施例，在圖2中詳細(xì)示出的天線系統(tǒng)10被構(gòu)造為具有由多個(gè)相同的天線元件20組成的陣列的局部線圈10。
局部線圈10還包括多個(gè)相同構(gòu)造的載體元件30 (在這種情況下是平的載體板)，其基本上具有矩形的形狀(具有倒角)并且優(yōu)選具有在5mm和20mm之間的垂直于載體板的平面的厚度。在每個(gè)載體板上在此分別布置一個(gè)天線元件20，其構(gòu)造為具有帶有容性元件(通過(guò)在導(dǎo)體環(huán)的每一側(cè)上的中斷表示)的導(dǎo)體環(huán)以及具有用于量取所接收的磁共振信號(hào)和用于相對(duì)于所使用的磁共振頻率對(duì)固有頻率進(jìn)行調(diào)諧或失諧的布線組件(Beschaltungskomponenten)。容性元件和布線元件為了清楚起見(jiàn)沒(méi)有示出。
天線元件20的導(dǎo)體環(huán)布置在載體元件30的平面的上面或下面并且僅稍微錯(cuò)開(kāi)地相對(duì)于載體元件30的限制邊緣跟隨載體元件30的基本上矩形的形狀。
在這種情況下，天線元件20的導(dǎo)體環(huán)大約取載體元件30的尺寸。尺寸的該一致或載體元件30的平面的外部輪廓的和導(dǎo)體環(huán)的僅微小偏差產(chǎn)生最佳的靈活性和局部線圈與檢查對(duì)象的匹配性，即使載體元件30如在這種情況下那樣作為載體板剛性構(gòu)造。在此特別要指出的是，與檢查對(duì)象的表面形狀的匹配可以改善磁共振信號(hào)的信噪比。
在該實(shí)施例中，具有各自的載體板的天線元件20的導(dǎo)體環(huán)形成片，該片可以實(shí)現(xiàn)天線元件20的受保護(hù)的布置。
例如還可以考慮，載體元件30構(gòu)造為平的人造樹(shù)脂元件(按照剛性的板型或作為薄的薄膜)，在該人造樹(shù)脂內(nèi)例如澆注了天線元件20。在任何情況下，天線元件20的導(dǎo)體環(huán)具有恒定的“環(huán)大小”，也就是通過(guò)導(dǎo)體環(huán)包圍的面積基本上恒定。
載體板例如可以由Kapton或類似的柔性(導(dǎo)體)板材料或由優(yōu)選具有直到0.5mm厚度的厚度的薄的FR4材料(第四類阻滯劑)制成，從而得出與天線元件的長(zhǎng)久連接，以便保證保持相同的信號(hào)質(zhì)量。
在一種替換實(shí)施方式中，同樣可以考慮，載體元件30可以構(gòu)造為不可拉伸的織物結(jié)構(gòu)。天線元件20的導(dǎo)體環(huán)例如可以“被織入”到織物結(jié)構(gòu)中，即，其在天線元件的過(guò)程中多次滲入到組織中。由此可以實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單的制造，其中各自的天線元件20也受保護(hù)地布置。
作為用于織物結(jié)構(gòu)的材料例如可以考慮拉伸材料、即具有彈性成分(彈性線)的有限柔性織物。
如從圖2還可以看出的，載體元件30和由此天線元件20按照鏈或鏈形布置通過(guò)可拉伸的連接元件40 (在這種情況下是連接薄膜)互相連接。
連接薄膜的一種可拉伸性可以通過(guò)如下實(shí)現(xiàn)，S卩，連接薄膜低于載體板的厚度。
優(yōu)選地，載體板和連接元件40這樣布置，使得天線系統(tǒng)10形成近似光滑關(guān)聯(lián)的面積，其面向檢查對(duì)象。
連接薄膜例如可以由橡膠、乳膠或類似柔性的薄膜制成，以便實(shí)現(xiàn)所期望的彈性并且特別是可靠地復(fù)原到初始位置。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，連接元件40也可以通過(guò)織物材料形成，其是柔性的和可拉伸的并且同樣具有連接薄膜的優(yōu)點(diǎn)。作為織物材料例如考慮拉伸材料、即具有彈性成分(彈性線)的有限可拉伸紡織織物，和/或Dorlastan。
在圖2的實(shí)施例中借助可拉伸的連接元件40形成具有多個(gè)分別固定在剛性的載體元件30上的天線元件20的關(guān)于其總長(zhǎng)度可拉伸的帶或可拉伸的鏈。在此，可拉伸的連接薄膜從一個(gè)載體元件30延伸到分別相鄰的或在鏈中的下一個(gè)載體元件30。載體元件30的一個(gè)側(cè)面積基本上沿著矩形的一個(gè)側(cè)面的總的限制邊緣，形成與連接元件30的連接面。
在此要指出的是，在圖2的示意圖之外，鏈在此優(yōu)選可以包括至少四個(gè)，特別優(yōu)選至少八個(gè)天線元件20。
該帶例如可以圍繞腿、手臂、肩膀或類似的復(fù)雜檢查對(duì)象放置，其中實(shí)現(xiàn)了與檢查對(duì)象的解剖結(jié)構(gòu)的靈活匹配。
如同樣從圖2中可以看出的那樣，帶在該實(shí)施例中分別在載體元件30和連接元件40的鏈的末端單元上包括延長(zhǎng)帶，其設(shè)置為具有扣緊件，從而可以緊靠并且可靠包圍檢查對(duì)象。延長(zhǎng)帶由此用作形狀固定元件60，其中天線元件20的形狀與檢查對(duì)象的形狀的匹配在將天線系統(tǒng)10放置和然后固定在檢查對(duì)象上的情況下通過(guò)形狀固定元件60來(lái)進(jìn)行。
結(jié)合連接薄膜的可拉伸性，可以設(shè)定拉應(yīng)力，所述拉應(yīng)力可靠防止在后面的成像之前或之中天線系統(tǒng)10的滑動(dòng)。
圖3以剖面圖示出了圖2的天線系統(tǒng)10的一種擴(kuò)展，其中天線系統(tǒng)10與圖2的實(shí)施例相反具有載體薄膜作為載體元件30。
垂直于載體薄膜的平面確定的連接薄膜的厚度可以達(dá)到載體薄膜的厚度，從而天線系統(tǒng)10總體上形成近似平滑的關(guān)聯(lián)的面積，從而可以特別簡(jiǎn)單地操作天線系統(tǒng)10。所產(chǎn)生的靈活性和可拉伸性在以下還要詳細(xì)解釋。
如同樣從圖3可以看出的那樣，接收線圈的鏈的長(zhǎng)度尺寸的改變僅經(jīng)過(guò)連接元件40的拉伸進(jìn)行。在各個(gè)天線元件20之間的距離45可以在初始位置I中的最小距離和在最大位置II中的最大距離之間改變。
通過(guò)在初始位置I中在相鄰的天線元件20之間的定義的距離45或氣隙或縫隙，得到天線元件20的互相的最小退耦。在這樣的“縫隙設(shè)計(jì)”局部線圈10的情況下在初始位置I中的距離優(yōu)選為天線元件20的各自的導(dǎo)體環(huán)的平均直徑的至少20%。對(duì)于具有基本上矩形的導(dǎo)體環(huán)(即例如具有倒角的近似矩形的導(dǎo)體環(huán))的天線元件20，平均的直徑Rm通過(guò)
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振成像系統(tǒng)的天線系統(tǒng)(10)，具有多個(gè)天線元件(20)，所述天線元件與載體元件(30)相連,所述載體元件分別具有恒定的表面尺寸,其中，相鄰的載體元件(30)通過(guò)可拉伸的連接元件(40)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述載體元件(30)被構(gòu)造為柔性可形變的，特別是可彎曲的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述連接元件(40)包括可拉伸的薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，借助多個(gè)連接元件(40)形成天線元件(20)的至少二維關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述天線系統(tǒng)(10)包括基本上平地構(gòu)造的載體元件(30),其中,優(yōu)選所述天線系統(tǒng)(10)的所有載體元件(30)被基本上平地構(gòu)造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述天線系統(tǒng)(10)包括如下的載體元件(30):所述載體元件被構(gòu)造為基本上跟隨檢查對(duì)象的片段的表面形狀，并且優(yōu)選地具有逐片段彎曲的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述天線系統(tǒng)(10)具有形狀固定元件，后者構(gòu)造為用于改變和/或固定該天線元件(10)的拉伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述天線系統(tǒng)(10)的初始狀態(tài)中天線元件(20)被互相按照最小距離布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述天線系統(tǒng)(10)的初始狀態(tài)中天線元件(20)被互相重疊地布置。
10.一種磁共振成像系統(tǒng)(I )，具有按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁共振成像系統(tǒng)(I)，其特征在于天線線路，使得所述天線元件(20)能夠被無(wú)電纜地運(yùn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁共振成像系統(tǒng)(1)，其特征在于，多個(gè)天線元件(20)感性地與該磁共振系統(tǒng)(I)的發(fā)射天線裝置耦合。
13.一種用于借助磁共振成像系統(tǒng)(I)獲取磁共振信號(hào)的方法，其中，發(fā)射HF信號(hào)并且接收檢查對(duì)象的磁共振信號(hào)，并且在此為了發(fā)射HF信號(hào)和/或接收磁共振信號(hào)使用按照權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的天線系統(tǒng)(10)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在將患者或受檢者定位于該磁共振成像系統(tǒng)(I)的臥榻板上之前，將所述天線系統(tǒng)(20)與患者或受檢者相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)(1)的天線系統(tǒng)(10)，具有多個(gè)天線元件(20)。在此所述天線元件布置在載體元件(30)之中/之處或之上。所述載體元件不可拉伸地構(gòu)造并且具有恒定的表面尺寸。相鄰的載體元件(30)通過(guò)可拉伸的連接元件(40)相連，其中連接元件的尺寸可通過(guò)拉伸改變。
文檔編號(hào)G01R33/34GK103208671SQ20131001837
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者L.克賴斯徹, V.馬特施爾 申請(qǐng)人:西門子公司