CN102338863A - 桶形表面波陷波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于磁共振断层造影***(101)的一种表面波陷波器(MWS)，该表面波陷波器具有螺旋状卷绕的局部线圈连接导线(KX)，该局部线圈连接导线(KX)包括至少一个柔性的电路板(4，5)。

Description

桶形表面波陷波器

技术领域

本发明涉及一种用于磁共振断层造影***的表面波陷波器(Mantelwellen-sperre)。

背景技术

通过磁共振断层造影(MRT，MRI)对对象或患者进行检查的磁共振断层造影设备例如在DE 10314215B4中有所公开。

在核自旋断层造影中采用高频线圈(局部线圈)接收交变磁场。为了能够始终获得好的信噪比，例如针对患者的不同身体部位就几何形状和接收特性来优化高频线圈。为了获得尽可能高的信噪比通常将局部线圈定位得尽可能地靠近患者的身体。

局部线圈例如被实施为纯接收线圈，即利用MRT的所谓整体谐振器(体线圈)来激励自旋。从局部线圈到MRT设备的接收***的信号传输例如通过作为局部线圈导线的高频电缆实现。在发射阶段，MRT中的E场和B场会在局部线圈导线的导线屏蔽上感应出高频电流。例如在局部线圈导线表面感应出的高频电流称为表面波。表面波是不受欢迎的，它可能对图像产生干扰甚至对患者造成伤害。

在局部线圈的局部线圈导线中设置了用于抑制局部线圈导线外导体上的高频电流(表面波)的表面波陷波器(MWS)。表面波陷波器对高频波表现为高欧姆阻抗并因此而抑制局部线圈导线上的高频电流。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，进一步优化用于MRT***的磁共振断层造影表面波陷波器。

本发明能有利于有效地构造紧凑的和/或轻便的和/或耐高压的(spannungsfest)和/或可调的和/或具有高陷波效果的表面波陷波器。

附图说明

以下借助附图和下面对实施例的描述给出本发明可能的构成的其它特征和优点。在此示出：

图1示出MRT表面波陷波器；

图2示出构成局部线圈导线的柔性电路板的内部结构；

图3以简化的原理图示出了按照本发明的表面波陷波器的截面图；

图4简要示出按照本发明的表面波陷波器的第一实施方式；

图5简要示出按照本发明的表面波陷波器的另一实施方式；

图6示出按照本发明的表面波陷波器在卷绕状态下的截面图；

图7示出按照本发明的表面波陷波器在卷绕状态下的侧视图；

图8示意性地简要示出MRT***。

具体实施方式

背景：

图8示出(位于屏蔽空间或法拉第笼F中的)成像的磁共振设备MRT 101，其具在此为管状的空间103的整体线圈102，载有(带有或者不带有局部线圈装置106的)物体如检查对象(例如患者)105的患者卧榻104可沿箭头z的方向驶入该空间103中，以便通过成像方法产生患者105的图像。在此，在患者身上放置了局部线圈装置106，利用该局部线圈装置可以在局部区域(也称为视场)内产生图像。局部线圈装置106的信号可以由例如在此通过局部线圈连接导线(例如同轴电缆)KX(或可选通过无线电167、168)可与局部线圈装置106连接的MRT 101的分析装置115、117、119、120、121等进行分析(例如转换为图像、进行存储或显示)。

为了利用磁共振设备MRT 101对物体105(检查对象或患者)借助磁共振成像进行检查，对物体105射入不同的、在其时间特性和空间特性上极为准确地彼此相调谐的磁场。位于在此带有隧道形开口103的测量室中的强磁体(通常为低温磁体107)产生静态的强主磁场B₀，该磁场例如为0.2至3特斯拉或更高。位于患者卧榻104上的待检查的物体105被驶入主磁场B₀的基本均匀的区域的观察区域FoV(“视场”)中。对物体105的原子核的核自旋的激励是通过磁高频激励脉冲B1(x，y，z，t)来完成的，该脉冲由在此作为(例如由多个部件108a，108b，108c组成的)体线圈108非常简化地示出的高频天线(和/或在给定情况下局部线圈装置)入射。高频激励脉冲例如通过由脉冲序列控制单元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***仅是示意性的。通常在一个磁共振设备101中使用不止一个脉冲产生单元109、不止一个高频放大器111和多个高频天线108a、b、c。

此外磁共振设备101还具有梯度线圈112x、112y、112z，在测量时利用它们射入用于选择性地层激励和用于对测量信号进行位置编码的磁梯度场。梯度线圈112x、112y、112z由梯度线圈控制单元114控制，梯度线圈控制单元114与脉冲产生单元109一样也与脉冲序列控制单元110连接。

由(检查对象中的原子核的)受激核自旋发出的信号被体线圈108和/或至少一个局部线圈装置106接收，经对应的高频前置放大器116放大，并由接收单元117继续处理并数字化。所记录的测量数据被数字化并以复数值被存入k空间矩阵。由该存有数值的k空间矩阵借助多维傅里叶变换可再现出对应的MR图像。

对于既能在发射模式下又能在接收模式下运行的线圈来说，如体线圈108或局部线圈，通过连接在前的发送-接收开关118来调节正确的信号传导。

图像处理单元119由测量数据产生图像，该图像通过操作控制台120显示给使用者和/或存储到存储单元121中。中央计算机单元122对各设备组件进行控制。

当前，在磁共振断层造影中通常利用所谓的局部线圈装置(线圈，局部线圈)来记录具有高信噪比的图像的信号。这些局部线圈装置是被安置在紧贴待查物体的上面(前部)或下面(后部)或被安置在待查物体中的的天线***。在MR测量中，受激的核在局部线圈的各天线中感应出电压，该电压经低噪声前置放大器(如LNA，Preamp)放大并最终传送给接收电子设备。为了使高分辨率的图像的信噪比也得以改善采用所谓的高场设备(1.5T或更高)。当在一个MR的接收***上可以连接多个单独的天线时，如现有的接收器那样，则要在接收天线和接收器之间例如设置电路矩阵(在此称为RCCS)。该电路矩阵将当前活跃的接收通道(大多恰好位于磁体的视场中)路由到现有的接收器。由此能够连接比较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磁体的FoV(视场)也即位于磁体的均匀空间中的线圈。

局部线圈装置106一般例如可以指例如由一个天线元件或者作为多个天线元件(特别是线圈元件)组成的阵列线圈所构成的天线***。这些单独的天线元件例如可以实施为环形天线、蝶形天线或鞍形天线。

局部线圈装置包括例如线圈元件、前置放大器、其它电子设备(表面波陷波器等)、外壳、支架(Auflage)，并且大多包括一个带插头的电缆，局部线圈装置可以通过该插头连接到MRT设备上。设置在设备一侧的接收器168对例如通过无线电从局部线圈106接收的信号进行滤波和数字化，并将数据传送给数字信号处理装置，该数字信号处理装置从该由测量获得的数据多数情况下导出图像或频谱，并提供给用户以便用于后续的诊断和/或进行存储。

以下将借助图1-7对本发明的MRT表面波陷波器的实施例进行更详细描述。

图1简化示出在屏蔽的局部线圈连接导线KX中的表面波陷波器MWS，该局部线圈连接导线KX在一端连接到MRT局部线圈106，在另一端连接到MRT***101的分析装置117。

图2-6示意性示出按照本发明的MRT表面波陷波器(其中，图3示出了原理图；图4示出了按照本发明的表面波陷波器的第一实施方式；图5示出按照本发明的表面波陷波器的第二实施方式)。

图2以截面图示出局部线圈连接导线KX，其中上下重叠地设置有(一个或在此多个)柔性的电路板1(或一个多层电路板的多个层)，这些电路板分别具有一个合成材料支撑件23，在这些支撑件23中或之上分别有多个导体(如铜导体)21延伸(这些导体21可以通过插头分别连接到MRT的局部线圈和分析装置)。局部线圈连接导线KX全部或部分地(例如仅在外周的一部分上和/或仅在若干侧面上，等等)被外屏蔽件24(例如铜制的)环绕以屏蔽电磁波，该屏蔽件24上又环绕有外绝缘体25。侧面的屏蔽例如可以通过通孔敷镀(Durchkontaktierung)来实现。

在此，在图2中，一个(或多个)柔性电路板由可导电的层25在外周上完全包围。由此，使实施为(包含有一个或多个柔性电路板的)扁平导线的局部线圈连接导线KX得到屏蔽，并且共同的屏蔽件24可以用来实现表面波陷波器MWS(参见图3及以下)。

局部线圈连接导线KX的柔性电路板1是柔性的，即例如是可弯曲的，并且如图3以截面图示出的MWS的原理图中，例如是可以卷绕成螺旋形的。此外在图3中还简化示出了插接元件6，7(＝插头或插座)，局部线圈连接导线KX通过这些插接元件可以在一端6连接到局部线圈，在另一端7(通过放大器等)连接到MRT***101的MRT分析装置。另外，图3还示出电容器20，其在屏蔽件24的两个点上与该屏蔽件相连，以在局部线圈连接导线KX(的屏蔽件)上形成表面波陷波器。

如图6示出的，为了制造表面波陷波器，要将例如局部线圈连接导线KX的(至少一个或至少一层的)柔性电路板1螺旋形地卷绕在合成材料支撑件2上。在此，由于局部线圈连接导线KX的一端结束于螺旋体之内，要将其在两侧侧面地引出。在此，中间的部分由刚性部件3(或区域)构成，在其上设置用于实现电谐振的电容器20。电容器到(在图6中构成局部线圈连接导线KX构成的)螺旋体的开始端的回馈(Rückführung)3例如可以通过铜带或柔性扁平导线的侧边分支21来实现。对于表面波陷波器MWS该螺旋体表现为带有并联电容器20的电感。该电感在表面波陷波器的工作频率(例如120MHz)下(即例如在要由其截止的频率下)与匹配的(例如可调节的)电容器的值一起产生并联谐振。

从中间的刚性部分3出发，接着又是柔性的区域并终止在插接模块或插头/插座7。

中间的刚性部分3可以在螺旋体的两侧也可(按照图5)在其一侧引出。借助在螺旋中心的喷涂了金属的(metallisierten)合成材料圆柱体(图6中的9)可以将MWS在一定区域内调谐(到截止频率上)。在此，合成材料圆柱体9具有外螺纹，并由此可以旋入螺旋体中。

参考标记清单

1、8、4、5：(柔性)电路板

2：合成材料支撑件

3：电路板的刚性区域

6、7：接头(插头)

9：喷涂了金属的合成材料圆柱体

10：装配用辅助装置(Montagehilfe)

11：铜带

20：电容器

21：铜导体(柔性电路板中的一个导体)

23：内部的合成材料支撑件(柔性电路板的合成材料支撑件)

24：屏蔽，外层的(铜)屏蔽件

25：外绝缘体

K：局部线圈连接导线，电缆，同轴电缆

MWS：表面波陷波器

Claims (18)

1.一种用于磁共振断层造影***(101)的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，具有卷绕的局部线圈连接导线(KX)，该局部线圈连接导线(KX)包括至少一个柔性的电路板(4，5)。

2.根据权利要求1所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述柔性电路板(4，5)包括多个导体(21)。

3.根据权利要求1或2所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，具有螺旋形卷绕的局部线圈连接导线(KX)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)螺旋形地卷绕在电绝缘体、特别是合成材料支撑件(2)上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)具有多个柔性的电路板(4，5)或一个多层的柔性电路板(1)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，在该表面波陷波器(MWS)中设置至少能部分导电的圆柱体(9)，其具有螺纹，以便能够旋入该螺旋形的表面波陷波器(MWS)，以便调谐该表面波陷波器(MWS)的截止频率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，在由所述局部线圈连接导线(KX)形成的螺旋体中可以旋入用于调谐该表面波陷波器(MWS)的截止频率的、表面喷涂了金属的合成材料圆柱体(9)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述多个电路板或一个电路板的层分别具有一个合成材料支撑件(23)，该支撑件(23)分别具有多个导体(21)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)全部或部分地被用于屏蔽电磁波的屏蔽件(24)所环绕。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)被屏蔽件(24)所环绕，该屏蔽件(24)又被绝缘体(25)所环绕。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，电容器(20)在所述局部线圈连接导线(KX)的屏蔽件(24)的两个点上与该屏蔽件(24)相连，以便在该局部线圈连接导线(KX)的屏蔽件上形成表面波陷波器。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)的一端从由其构成的螺旋体中从螺旋体的一侧或两侧侧面地引出。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈的局部线圈连接导线是至磁共振断层造影***(101)的分析装置(101，168，117)的局部线圈(106)接头(6，7)的局部线圈连接导线(KX)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，用于连接至磁共振断层造影局部线圈(106)以及连接至磁共振断层造影***(101)的分析装置(101，168，117)的局部线圈连接导线(KX)分别具有插头(6，7)和/或插座。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述局部线圈连接导线(KX)设有刚性的中间区域，在该区域上优选设置用于实现电谐振的电容器(20)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，电容器的接头(3)通过铜带或局部线圈连接导线(KX)的侧边分支(21)设置在由所述局部线圈连接导线(KX)构成的螺旋体的区域中。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，所述由局部线圈连接导线(KX)构成的螺旋体是电感，其与并联的电容器(20)一起构成表面波陷波器。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的表面波陷波器(MWS)，其特征在于，具有仅在其长度的一部分上卷绕的局部线圈连接导线(KX)。

Images