阅读说明：本技术 可适配的磁共振局部线圈 (Adaptable magnetic resonance local coil ) 是由 T.昆德纳 S.辛克 于 2019-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种磁共振局部线圈以及磁共振装置。所述磁共振局部线圈包括多个基体。在基体上分别布置有至少一个导体环。多个基体构成共同的虚拟面。在此,基体能够与所述虚拟面相切地彼此相对移动。(The present invention relates to a magnetic resonance local coil and a magnetic resonance apparatus. The magnetic resonance local coil includes a plurality of bases. At least one conductor loop is arranged on each base body. The plurality of substrates form a common virtual surface. In this case, the substrates can be moved relative to one another tangentially to the imaginary plane.)

可适配的磁共振局部线圈

技术领域

本发明涉及一种磁共振局部线圈以及磁共振装置。

背景技术

在医疗技术中，借助磁共振(MR)的成像、也称作磁共振断层摄影(MRT，英语Magnetic Resonance Imaging，MRI)的特点在于高的和可变的软组织对比度。在此借助磁共振装置在待检对象中射入高频的激励脉冲，所述待检对象通常是患者。由此在患者体内产生磁共振信号。所述磁共振信号作为测量数据由磁共振装置接收并且用于重建磁共振图像。

通常通过所谓的磁共振局部线圈(英语local coils)实现磁共振信号的接收，所述磁共振局部线圈也被称为表面线圈(英语surface coils)。这些通常是非常靠近地安设在患者上方(身体前部，anterior)和/或下方(身体后部，posterior)的天线系统。这种天线系统通常具有一个或者多个电导体环或者说导体回路(Leiterschleife)，所述电导体环通常也被称为线圈元件或者天线元件。在磁共振检测中，磁共振信号在磁共振局部线圈各个单独的导体环中感应出电压，所述电压作为测量数据被读出并且为了重建磁共振图像被传递至磁共振装置的分析单元中。

在接收磁共振信号时的普遍目标是，将线圈元件尽可能近地安设在患者身上，以便由此实现尽可能高的信噪比。已知的解决方案在此可以分为刚性的和柔性的磁共振局部线圈。

例如用于检查头部的刚性的磁共振局部线圈尽可能最佳地与患者的人体结构适配，目的在于覆盖或者说适用于尽可能高份额的潜在患者。对于具有中等的或者较小的人体尺寸的患者通常无法实现最佳的图像质量，原因是线圈元件距离患者过远。

柔性的传统磁共振局部线圈能够、然而仅在一定程度上与患者的人体结构适配。尤其与三维成形的人体结构的适配通常是不足的。例如在此产生磁共振局部线圈的局部区域的***和/或突起。

发明内容

本发明所要解决的技术问题尤其在于，改善磁共振局部线圈的形状匹配性。

所述技术问题通过按照本发明的磁共振局部线圈和具有至少一个磁共振局部线圈的磁共振装置解决。

按照本发明建议的磁共振局部线圈具有多个基体或者说衬底(Substrat)。在所述基体上分别布置有至少一个导体环。所述多个基体构成共同的虚拟面。磁共振局部线圈构造为，使得基体与虚拟面相切的彼此相对的移动是可行的。即基体能够与虚拟面相切地彼此相对移动。

基体尤其这样彼此相连，使得所述基体能够与虚拟面相切地彼此相对移动。

基体可以理解为尤其是平面的用于导体环的载体材料。导体环优选固定地和/或刚性地和/或面状地与基体连接。导体环例如印和/或粘在基体上。导体环尤其可以单侧地或者双侧地施加在基体上。双侧地施加的导体环可以通过金属化通孔(Durchkontaktierungen，英语vias)从一侧连接在另一侧上，以避免在两个导体环的交叉点短接。

基体通常是电绝缘的。导体环通常是可导电的。电磁信号由此能够有利地在导体环中感应出电压。

基体尤其可以布置在二维的矩阵中。所述基体、尤其是所述基体的表面优选具有平行于所述基体的虚拟面布置的二维结构。

基体的表面上的每个点处的法向向量理想地与该点在虚拟面上的投影点的法向向量平行。

虚拟面尤其可以是平坦的或者弯曲的。所述虚拟面优选是规则的和/或可微分的面，因此在基体面的每个位置上都可以设置切平面。虚拟面理想地不具有角和/或棱边。

基体真正的表面完全可以具有角和/或棱边。虚拟面尤其可以理解为理论上的和/或理想化的二维的几何对象，其可能在细节上与基体真正的表面不同。虚拟面尤其可以理解为基体的包络结构的中面。

基体的、尤其是导体环在虚拟面上的投影优选至少部分地重叠。

基体优选在所述基体在虚拟面上的投影的重叠区域中相互平行地定向。

基体能够与虚拟面相切地彼此相对移动，即所述基体能够改变其相对位置。相切的移动尤其也可以理解为在虚拟面中或者平行于虚拟面的横向的移动。

基体的这种可能的移动尤其可以包括基体的平移和/或旋转。基体的可能的移动优选包括无法通过旋转描述的分量。

两个基体彼此间的可能的移动在此优选至少为5mm。两个基体彼此间的可能的移动优选最多为30mm。

通过基体的切向可移动性能够改善磁共振局部线圈的三维成形或者说形状匹配(Anformung)，因为基体能够通过实现移动的移动自由性更灵活地适配。能够更紧贴地包围待检查对象的不同形状和/或不同直径。

如果例如磁共振装置的操作人员将磁共振局部线圈定位在患者上，则基体通过以下方式有利地相对彼此布置，即基体这样相对移动，使得导体环能够更贴近地安设在患者上。能够由导体环检测的可能的测量数据有利地具有更高的信噪比。

通过更好的可形状匹配性能够提高在使用磁共振局部线圈时的灵活性(例如既检测较大的膝部也检测较小的膝部、有绷带或者没有绷带、其它的关节角度等等)。功能方面的成像能够得以实现或者得到改善。

此外，相比于具有连贯的基体的传统的磁共振局部线圈，在按照本发明的磁共振局部线圈中，当与对象形状匹配时产生的压力更少地传递至基体材料，而是被承接到能够移动的区域上。可能的优点在于减少了导体环折断的风险。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，至少一个基体具有两个或者更多的导体环。每个基体优选具有3至4个导体环。基体上的多个导体环由此能够构成一组导体环。多个组又能够构成天线阵列。基体的面优选为50至3000cm²、尤其在100至500cm²之间。

通过整合基体上的多个导体环或者构成导体环组能够为可能的移动提供更多的位置空间，因此在两个相邻的基体之间的可能的移动的长度更大。

每个基体优选具有最多12个、尤其最多6个导体环。随着基体上的导体环的数量的增加，所述基体的尺寸通常也更大，这可能损害整个系统的形状匹配性。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，基体和/或导体环是能够弯曲的。基体和/或导体环优选能够可逆地和/或无损坏地弯曲。基体优选由一种或者多种柔性的材料构成。基体优选足够薄、尤其在50至300μm之间，从而提供足够的可弯曲性。通过基体的可弯曲性使磁共振局部线圈能够更好地与检查对象形状匹配。

根据基体的弯曲状态，与可能的基体切向移动有关的虚拟面的形状自然也产生变化。

基体优选沿相对于虚拟面的切向不能伸长。由此能够更好地控制基体的与虚拟面相切的可移动性。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，基体包括电路板材料(印刷电路板，英语printed circuit board，PCB)、例如FR4、PEN、PET和/或聚酰亚胺。基体优选由电路板材料构成。电路板材料价格低廉并且能够高精度地、可重复再现地并且全自动化地加工。此外，电路板材料能够在没有较大耗费的情况下防火地(尤其是按照防火保护等级UL-V0)设计。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，所述磁共振局部线圈包括用于限制基体的可能的与虚拟面相切的移动的器件。由此能够更好地控制基体的与虚拟面相切的可移动性。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，相邻的基体通过至少一个连接装置连接，所述连接装置限制基体的可能的与虚拟面相切的移动。

通过这种连接装置尤其能够一方面连接基体，另一方面也能够控制可能的移动。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，所述至少一个连接装置包括连接元件，所述连接元件分别导引通过相邻的基体的开孔。

连接元件例如可以构造为销、双蘑菇形头、铆钉和/或按钮。一种可能的优点在于实现了能够有针对性地调节的、横向的移动。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，至少一个开孔沿着与虚拟面相切的第一方向具有比沿着垂直于所述第一方向的、与所述虚拟面相切的方向更大的延伸尺寸。开孔例如可以是椭圆形的或者具有长孔的形状。

可能的优点在于，由此能够更好地并且更全面地控制与虚拟面相切的可能的移动的方向。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，所述磁共振局部线圈包括壳套，所述壳套至少部分地、尤其是完全地包围基体。基体尤其可以布置在壳套中。所述壳套的可能的优点在于，能够更好地保护具有导体环的基体。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，壳套或者说包络结构限制基体的与虚拟面相切的可能的移动。包络结构可以有利地除了其保护功能之外尤其防止机械损坏地这样设计，使得所述包络结构同时对基体的可能的移动形成限制。

另一种可能的优点在于，能够舍弃用于限制基体的可能的移动的可能存在的连接装置。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，壳罩包括平行于虚拟面布置的第一层和第二层，其中，基体布置在所述第一层和第二层之间，其中，所述第一层具有第一边缘并且所述第二层具有第二边缘，其中，所述第一边缘和第二边缘相互连接并且构成共同的边缘。

所述共同的边缘在此限制基体与虚拟面相切的可能的移动。

基体尤其可以具有边缘，所述边缘在中间位置中与壳套的共同的边缘具有距离。例如可以将如下位置视作中间位置，即在所述位置中，基体的边缘与壳套的共同边缘的最小距离最大。

从所述中间位置出发，能够使基体移动所述距离，直到所述基体的边缘碰到壳套的共同边缘，由此产生了对移动的限制。

壳套的共同边缘优选在所述壳套中限定出穿孔(Durchbruch)。壳套中的穿孔则同时实现更好的空气循环。此外能够通过所述穿孔降低磁共振局部线圈的重量。

基体在此优选也具有穿孔，所述穿孔的延伸尺寸比包络结构的穿孔的延伸尺寸更大。所述延伸尺寸之间的差距则优选确定了壳套的共同边缘的边缘与基体的边缘的距离。

如果基体的穿孔例如具有直径为D1的圆形的形状并且壳套的穿孔具有直径为D2＜D1的圆形的形状并且所述圆形同心地布置，从而使基***于中间位置中，则基体的边缘与壳套的共同边缘相距(D1-D2)/2。从该中间位置出发，如果未碰到其它的障碍、尤其是其它边缘，则基体可以最大移动该距离。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，至少两个基体具有相同的形状。通过多次使用基体形状能够更廉价地制造磁共振局部线圈。

磁共振局部线圈的另一种实施方式规定，至少在基体的一部分上布置有电子器件单元。所述电子器件单元例如可以包括预放大器。

电子器件单元优选与基体的多个导体环连接和/或耦连。由此能够有利地将电子器件整体地集合和/或集中起来。这例如在磁共振局部线圈中允许更大数量的穿孔并且由此实现了更好的空气循环。

此外建议具有至少一个前述的磁共振局部线圈的磁共振装置。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节由以下描述的实施例以及根据附图得出。彼此相应的部分在所有附图中配设有相同的附图标记。

在附图中：

图1示出了具有磁共振局部线圈的磁共振装置；

图2示出了具有能够彼此相对移动的基体的磁共振局部线圈；

图3至7示出了用于限制可能的移动的不同器件；

图8示出了具有三个电导体环的基体；

图9至10示出了具有8个基体的阵列，所述基体具有三个电导体环；

图11示出了具有不同数量的电导体环的基体。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了磁共振装置10。所述磁共振装置10包括磁体单元11，所述磁体单元具有用于产生强的并且尤其是在时间上恒定的主磁场13的主磁体12。此外，磁共振装置10包括用于容纳患者15的患者容纳区域14。患者容纳区域14在本实施例中圆筒状地构造并且沿着周向被磁体单元11圆筒状地包围。然而原则上始终可以考虑与之不同地构造患者容纳区域14。患者15可以借助磁共振装置10的患者支承装置16移入患者容纳区域14中。患者支承装置16为此具有设计为能够在患者容纳区域14内移动的患者卧榻17。

磁体单元11还具有用于产生磁场梯度的梯度线圈单元18，所述磁场梯度在成像期间用于进行位置编码。借助磁共振装置10的梯度控制单元19控制梯度线圈单元18。磁体单元11还包括高频天线单元20，所述高频天线单元20在本实施例中构造为固定地集成在磁共振装置10中的身体线圈。高频天线单元20设计用于激励原子核，所述激励在由主磁体12产生的主磁场13中调节形成。高频天线单元20由磁共振装置10的高频天线控制单元21控制并且将高频的磁共振序列入射检查空间中，所述检查空间基本上由磁共振装置10的患者容纳区域14构成。高频天线单元20还设计用于接收磁共振信号。

磁共振装置10具有系统控制单元22，以控制主磁体12、梯度控制单元19和高频天线控制单元21。系统控制单元22集中地控制磁共振装置10、例如执行预定的成像的梯度回声序列。系统控制单元22还包括未详细示出的用于分析在磁共振检查期间检测的测量数据的分析单元。此外，磁共振装置10包括与系统控制单元22连接的用户界面23。控制信息、例如成像参数以及重建的磁共振图像能够在用户界面23的显示单元24、例如在至少一个显示器上显示给医疗操作人员。此外，用户界面23具有输入单元25，医疗操作人员能够在检测过程期间借助所述输入单元25输入信息和/或参数。

磁共振装置还具有与高频天线控制单元21连接的磁共振局部线圈100。所述磁共振局部线圈100构造用于发送高频信号(HF信号)和/或接收磁共振信号并且将示例性地在以下附图中详细描述。

在图2中示出了具有三个基体101、102、103的磁共振局部线圈100。在所述基体101、102、103上分别布置有两个导体环150。基体101、102、103构成了共同的虚拟面F并且能够与该虚拟面F相切地彼此相对移动。在该示例中能够沿着方向T₁或者沿着方向T₂或者沿着两个方向T₁和T₂的组合进行可能的移动。

基体101和102以及基体102和103在虚拟面F上的投影分别重叠。此外，相邻的基体101和102以及102和103的导体环150的投影重叠。

基体101、102、103是能够弯曲的，因此所述基体例如能够可逆地从平坦的状态被置入图2所示的弯曲的状态。为了实现这一点，基体101、102、103例如可以由薄的电路板材料构成。

磁共振局部线圈100还包括器件110，以便限制与虚拟面F相切的可能的移动。这种器件110的不同的变型将在以下附图中详细阐述。

在图3中示出了两个相邻的基体101、102。虚拟面在此沿着水平方向例如垂直于附图平面延伸。借助器件110限制基体101、102可能进行的与虚拟面相切的切向移动T。该器件110同时用于将基体101、102相互连接，即所述器件形成了可能的连接装置。

连接装置包括形式为销111的连接元件，所述连接元件分别导引穿过基体101、102的开孔。此外，所述连接装置在销的两侧具有蘑菇形头112，以便将所述销固定在基体101、102上。

上方的基体101例如可以向右移动，直到该基体101的开孔的左边缘碰到销111。下方的基体102例如可以向左移动，直到该基体102的开孔的右边缘碰到销111。

如图4所示，器件110也可以包括销110，所述销110在一个端部处固定在基体102上并且导引穿过基体101的开孔。在上面的状态中，上方的基体101与在此也沿着水平方向延伸的虚拟面相切地相对于基体102最大程度地向左移动并且在下面的状态中最大程度地向右移动。

在图5中示出了两个基体101、102的俯视图，所述基体101、102通过用于限制所述基体101、102与虚拟面相切的移动的器件相互连接。虚拟面在此在附图平面中延伸。基体具有开孔，所述开孔沿着x方向具有比沿着与所述x方向垂直的y方向的尺寸dy更大的尺寸dx。由此能够准确地调节与虚拟面相切的可能的移动的方向。

在图6和图7中示出了具有壳套115的磁共振局部线圈100，在所述壳套115中布置有基体101、102。壳套115在此限制基体101、102的可能的与虚拟面相切的移动，所述虚拟面在图6中垂直于附图平面沿着水平方向延伸并且在图7中在附图平面中延伸。

壳套115包括平行于虚拟面布置的第一层116和第二层117，其中，基体101、102布置在第一层116和第二层117之间。第一层116在此具有第一边缘并且第二层117具有第二边缘，其中，所述第一边缘和第二边缘相互连接并且构成共同的边缘118。基体101、102同样具有侧边缘，所述侧边缘在最大程度的移动位置中接触壳套115的共同的边缘118。所述共同的边缘118由此限制了基体的与虚拟面相切的可能的移动。在所示的情况下，基体101最大程度地向右移动并且基体102最大程度地向左移动。

基体如图10所示可以具有不同数量的导体环。在此示出了示例，在所述示例中基体101具有一至四个之间的导体环。将三个导体环集合在一个基体上被视为是特别有利的。

在分组的导体环的中央(或者在只有一个导体环的情况下在边缘处)存在用于电子器件单元130、尤其是电子器件连接的刚性的区域。

电子器件单元130发出的信号例如可以从基体向基体传递并且在内部集中，或者单独地传导出基体并且在外部集中。

例如在图8中示出了具有三个导体环150和电子器件单元150的基体101。磁共振局部线圈例如可以包括八个这种基体101、102、103、104、105、106、107、108，方式是所述基体如图9所示地结合成8×3的线圈阵列。这八个基体101、102、103、104、105、106、107、108全部具有相同的形状。

在由虚线示出的区域中存在可移动的区域或者导体环的重叠部。除此之外，如图8所示也可以在基体内部存在固定的重叠部151。

图10示出了基体101、102、103、104、105、106、107、108与三维的人体适配的布置结构，所述基体借助连接装置连接，所述连接装置同时用作用于限制所述基体的切向移动的器件110。

最后再次指出，之前详细地描述的磁共振局部线圈只是实施例，所述实施例能够在不脱离本发明的范围的情况下由本领域技术人员以不同的方式进行改变。此外，所使用的不定冠词“一个”(“ein”或者“eine”)不排除相关的特征也可能存在多个。术语“单元”同样不排除相关的部件由多个配合作用的、在必要时也可能在空间上分散的子部件构成。