專利名稱:帶正交線圈系統(tǒng)的磁共振成象裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種磁共振成象裝置，該裝置包括一產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場的磁系統(tǒng)、一產(chǎn)生磁梯度場的磁系統(tǒng)、一射頻發(fā)射線圈和一用以檢測在一物體中產(chǎn)生的磁共振信號的射頻正交表面線圈系統(tǒng)。
這種裝置在歐洲專利EP196134(PHN11329)為已知，該專利敘述了一種減少正交線圈系統(tǒng)各線圈之間不希望有的串?dāng)_的方法。這種方法比起以往周知的必須保持嚴(yán)格的正交的構(gòu)形的解決方法擴(kuò)大了這種系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。但我們發(fā)現(xiàn)，對一部分線圈系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)失諧的作法是不合適的，因?yàn)楦骶€圈還要加上用于將發(fā)射線圈和測量線圈器件去耦的電子電路，這種作法尤其更加不合適。
本發(fā)明的目的是想減少上述種種限制，避免精確去耦的各種缺點(diǎn);為達(dá)到此目的，根據(jù)本發(fā)明提出的這種磁共振成象裝置的特征在于，正交射頻線圈系統(tǒng)包括兩個堆置的平面線圈，該兩線圈帶有局部地相互垂直的磁場方向，且?guī)в袑γ總€線圈是自補(bǔ)償?shù)幕ヒ状磐ā?br>因?yàn)樵诒景l(fā)明的裝置中，每次兩個帶有相互垂直地取向的B場的線圈被結(jié)合在一起時，可以在兩個相互垂直的方向上進(jìn)行測量，所以可以通過使兩線圈間一個線圈對應(yīng)另一線圈有正確的取向而避免線圈之間的串?dāng)_。這種線圈系統(tǒng)可以很高的自由度在測量空間內(nèi)進(jìn)行配置，因?yàn)檫@時會自動地保持正確的相互取向。
應(yīng)該指出的是，這種系統(tǒng)，雖然實(shí)質(zhì)上取非平面線圈的形式，在醫(yī)學(xué)磁共振學(xué)會于1986年8月19日至22日在蒙特利爾召開的第五次年會出版的醫(yī)學(xué)磁共振學(xué)會文摘手冊第187和188頁中屬已知。平面線圈除在空間方面的要求不高外，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有高度的柔韌性，以致舉例來說曲面線圈系統(tǒng)也成為可能的。
在一個最佳實(shí)施例中，我們采用了包括一個蝶形線圈和一個普通線圈的堆垛。之所以選用蝶形線圈是因?yàn)楫?dāng)將一個蝶形線圈與一個單表面線圈放置在一個且相同的平面上時，該蝶形線圈的磁場與該單表面線圈的磁場正交。關(guān)于蝶式線圈更為詳細(xì)的敘述，請參看PHN11500，歐洲專利EP218290。當(dāng)采用幾何形狀上剛性的蝶形線圈，將它們放置在一平面內(nèi)，并在傳輸場中適當(dāng)取向時，還具有這樣的好處，即當(dāng)傳輸場是均勻時，這些線圈無需去耦以克服發(fā)射線圈的影響，因此去耦系統(tǒng)可以比較簡單。若不能充分滿足這些條件，例如象歐洲專利164164(PHN11042)所敘述的那樣，會按普通方式產(chǎn)生去耦作用。
只要對每個組成線圈適當(dāng)?shù)叵薅˙場的方向，且能將該線圈這樣堆置使得兩磁場相互垂直地取向，且沒有有效互易磁場被感應(yīng)通過各個線圈，就可以滿足本發(fā)明的準(zhǔn)則。在此可能性的范圍內(nèi)就可采用任何所希望的線圈形狀，例如也可采用矩形蝶式線圈和圓形或橢圓形單平面線圈或屋頂形蝶式線圈和適當(dāng)?shù)仄ヅ涞牡诙€圈。在后者的情況下，線圈系統(tǒng)會失去部分的柔韌性但會為該系統(tǒng)取得一定的形狀。
另一個最佳實(shí)施例除采用單平面線圈外，還采用通過電容器去耦的一蝶式線圈。這種線圈還可制成一平面柔韌的線圈，并可在如本發(fā)明的正交線圈堆垛中使用。
下面參照附圖敘述本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例。附圖中圖1示出按照本發(fā)明包括著一堆置式線圈系統(tǒng)的磁共振成象裝置的示意圖;
圖2和圖3是用于該裝置的堆置式線圈系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的示意圖。
圖1中所示的磁共振成象裝置包括一產(chǎn)生穩(wěn)恒均勻磁場所用的磁系統(tǒng)2，一產(chǎn)生磁梯度場所用的磁系統(tǒng)4和分別用于磁系統(tǒng)2和磁系統(tǒng)4的電源6和8。磁線圈10用以產(chǎn)生射頻交變磁場，且連接到射頻源12上。為檢測在待觀察物體中由射頻傳輸場所產(chǎn)生的磁共振信號，裝設(shè)了表面線圈系統(tǒng)13。系統(tǒng)13接到信號放大器14上，供讀出之用。信號放大器14接到相敏檢波器16上，相敏檢波器16則接到中央控制器18上。中央控制器18也控制著射頻源12的調(diào)制器20、梯度線圈所用的電源8和顯示器所用的監(jiān)視器22。射頻振蕩器24控制著調(diào)制器20和處理測量信號的相敏檢波器16。冷卻過程可由包括冷卻導(dǎo)管27在內(nèi)的冷卻器26進(jìn)行。這種冷卻器可制成冷卻電阻線圈所用的水冷卻系統(tǒng)或制成冷卻超導(dǎo)體線圈所用的液氦杜瓦系統(tǒng)。發(fā)射線圈10配置在磁系統(tǒng)2和4中，圍繞著測量空間28，該空間28具有足夠的空間為的是將病人容納在醫(yī)療診斷設(shè)備中。這樣就可以在測量空間28中產(chǎn)生一穩(wěn)恒磁場、待成象切片的位置選擇所用的梯度場和一在空間上均勻分布的射頻交變場。用法拉第籠29將測量空間屏蔽以克服干擾場的影響。
采用由表面線圈組成的檢測線圈系統(tǒng)作為產(chǎn)生磁共振信號的發(fā)射線圈不是太合適的。因此其它類型線圈雙重功能的使用對這些線圈來說是不太合適，盡管該雙重功能在實(shí)踐中并不妨礙具體測量過程。
圖2是由一蝶式線圈30和一第二線圈32組成的正交表面線圈系統(tǒng)的示意圖。由于幾何結(jié)構(gòu)上的原因，對待使用的傳輸場該蝶式線圈30是被去耦的，但因?yàn)榈诙€圈32不存在去耦的問題，因此在該第二線圈上增設(shè)了去耦電路34。每個線圈周邊的形狀可任意選擇，也可以是，舉例說，大致上呈圓形或橢圓形。在圖3所示的一實(shí)施例中，單平面線圈32被制成圓形，而且也連接到去耦機(jī)構(gòu)34上。在此情況下復(fù)合線圈30包括兩具有相同電感的導(dǎo)體36和38，和在兩導(dǎo)體之間對稱配置的一導(dǎo)體40。該導(dǎo)體40包括電容器42，以致該線圈相對于在該兩半線圈施加同等載荷的傳輸場而言是被去耦的。從對稱的角度看，從而該線圈本身之間較小的殘余的耦合的風(fēng)險，單平面線圈32的表面最好真正分布在復(fù)合線圈30的兩半之間。表面線圈和第二線圈可以是真正的平面線圈，這就是說，為了正確的運(yùn)行，各個導(dǎo)體在垂直于線圈表面的方向上無需具有給定的尺寸。因此，每個導(dǎo)體可采用薄金屬帶，其結(jié)果為，當(dāng)對它們提供以去耦電路并將它們一起配置在柔質(zhì)支架上時，可得出極為良好變形的線圈系統(tǒng)。無論在空間上均勻分布的傳輸場取什么方向，這些線圈還可在任何方向上并在測量空間的任何位置上進(jìn)行配置。為適當(dāng)檢測，例如，物體中更深的部位，可采用由兩個對向配置在待觀察物體兩側(cè)的線圈堆垛組成的線圈系統(tǒng)。還可用這種線圈堆垛形成串聯(lián)聯(lián)接系統(tǒng)，以便擴(kuò)大物體中待測定的部位，同時保持較好的信噪比。有關(guān)串聯(lián)聯(lián)接系統(tǒng)的更詳細(xì)的敘述請參看本申請人與本申請同時申請的PHN11935號申請書。對應(yīng)用表面線圈的普通測量，例如，在局部地設(shè)置在待觀察物體上的柔質(zhì)帶中可夾裝本發(fā)明的線圈系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成象裝置，包括一產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場所用的磁系統(tǒng)、一產(chǎn)生磁梯度場所用的磁系統(tǒng)、一射頻發(fā)射線圈和一檢測一物體中產(chǎn)生的共振信號所用的射頻正交表面線圈系統(tǒng)，其特征在于，該正交射頻線圈包括兩個堆置的平面線圈，該兩線圈帶有局部地互相垂直的磁場方向，且?guī)в袑γ總€線圈是自補(bǔ)償?shù)幕ヒ状磐ā?br>2.按照權(quán)利要求
1所述的磁共振成象裝置，其特征在于，第一線圈由蝶式線圈制成，第二線圈由單平面線圈制成。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的磁共振成象裝置，其特征在于，第二線圈包括兩完全相同的翼，該兩翼各包括一具有相同電感的外導(dǎo)體和一公用導(dǎo)體，公用導(dǎo)體中包括一去耦電容器。
4.按照權(quán)利要求
2或3所述的磁共振成象裝置，其特征在于，第二線圈表面平均地分布在蝶式線圈的兩翼之間。
5.按照權(quán)利要求
1、2、3或4所述磁共振成象裝置，其特征在于，兩線圈均包括一去耦機(jī)構(gòu)，且均裝在一柔質(zhì)支架上。
6.按照以上所述權(quán)利要求
中的任意一項(xiàng)所述的磁共振成象裝置，其特征在于，該兩線圈均裝設(shè)在較剛性的預(yù)形成支架上。
7.按照以上所述權(quán)利要求
中的任意一項(xiàng)所述的磁共振成象裝置，其特征在于，該第二線圈包括一電子去耦電路。
8.按照權(quán)利要求
1、2、3、4、5或7的任意一項(xiàng)所述的磁共振成象裝置，其特征在于，該蝶式線圈呈屋頂形，第二線圈匹配成使得均勻地分布在兩半屋頂形蝶式線圈上。
9.按照以上所述權(quán)利要求
中的任意一項(xiàng)所述的磁共振成象裝置，其特征在于，該檢測線圈系統(tǒng)包括多個以部分重迭的串級聯(lián)接的堆置式正交線圈。
專利摘要
一種磁共振成象裝置的檢測線圈，包括兩堆置的線圈，該線圈帶有局部地互相垂直取向B場。第一線圈由具有平行延伸于線圈平面的B場的蝶式線圈制成的，第二線圈由具有橫越延伸于線圈平面的B場的單平面線圈制成。兩線圈按固定的相互取向配置，以致對每個線圈來說，所加的互易磁通始終得到補(bǔ)償。
文檔編號A61B10/00GK87108043SQ87108043
公開日1988年6月8日 申請日期1987年11月24日
發(fā)明者埃迪·本杰明·博斯肯普 申請人:菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan