磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng),磁共振系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磁共振（"MR"）局部線(xiàn)圈系統(tǒng)，包括多個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈，其 與磁共振設(shè)備的至少一個(gè)饋電線(xiàn)圈可電感應(yīng)耦合。本發(fā)明進(jìn)一步涉及磁共振系統(tǒng)，包括具 有至少一個(gè)饋電線(xiàn)圈的磁共振設(shè)備和至少一個(gè)局部磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)，其與至少一個(gè)饋 電線(xiàn)圈可電感應(yīng)耦合。本發(fā)明還涉及一種運(yùn)行磁共振系統(tǒng)的方法，其中磁共振局部線(xiàn)圈系 統(tǒng)的多個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈與磁共振設(shè)備的至少一個(gè)饋電線(xiàn)圈可電感應(yīng)耦合。本發(fā)明可 特別用于生命體的植入物區(qū)域中的磁共振檢查。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于磁共振(MR)-X光斷層掃描術(shù)(Tomographie)，需要很強(qiáng)的頂點(diǎn)-高頻-磁場(chǎng) (B1)，從而通過(guò)適配于在金屬植入物的周?chē)上竦男蛄衼?lái)激勵(lì)自旋。同時(shí)，要求B1激勵(lì)場(chǎng) (或者叫做發(fā)射-B1-場(chǎng)或者B1-TX-場(chǎng))在所屬的檢查體積中盡可能均勻。此外，在檢查體積 外部產(chǎn)生盡可能小的HF-磁場(chǎng)，從而患者的由于加熱而造成的負(fù)荷可保持在低水平。用于熱 負(fù)荷的所屬特征量為比吸收率SAR。
[0003] 為激勵(lì)自旋通常使用所謂體線(xiàn)圈或者"body coil"，例如根據(jù)鳥(niǎo)籠或者"bird cage"，_諧振器原理的（整個(gè))身體-發(fā)射天線(xiàn)。由其產(chǎn)生的B1激勵(lì)場(chǎng)不再限定于特定的檢查 體積，從而通常需要很高的HF功率。特別是使用目前普遍使用的全身發(fā)送天線(xiàn)并不能令人 滿(mǎn)意地達(dá)到前述要求，即一方面高的頂點(diǎn)-B1-磁場(chǎng)，另一方面低的(總體)SAR-負(fù)荷。
[0004] DE 35 00 456 A1公開(kāi)了用于NMR檢查設(shè)備的線(xiàn)圈裝置，用于收集有關(guān)所檢查物體 的NMR信息，其中該裝置包括第一線(xiàn)圈元件，用于激勵(lì)所檢查物體表面的原子核并且接收由 所檢查物體表面的原子核發(fā)出的信號(hào)。該裝置進(jìn)一步包括第二線(xiàn)圈元件，其用于獲取由該 物體的有限的區(qū)域發(fā)出的信號(hào)的幅度并且與第一線(xiàn)圈元件連接，其中相對(duì)于與該物體的其 它區(qū)域中得到的信號(hào)的幅度來(lái)看獲取率。這將示出相對(duì)于在信號(hào)收集單元和該物體中生成 的電噪聲來(lái)改進(jìn)信號(hào)連接情況的路徑，更確切而言是從所檢查物體的有限區(qū)域到第一線(xiàn)圈 元件的路徑。這可應(yīng)用于除了繪制整個(gè)身體之外還檢查更小的子區(qū)域，例如眼睛、耳朵、四 肢等的NMR顯示裝置中。
[0005] 為控制這些區(qū)域發(fā)送線(xiàn)圈，需要局部發(fā)射輸出端，這需要用于MR-系統(tǒng)功率電子設(shè) 備的顯著的額外技術(shù)開(kāi)銷(xiāo)。在Wang等人所著的Inductive Coupled Local TX Coil Design，Proc ? Inti ? Soc .Mag ? Reson .Med. 18(2010)中，描述了 一種通過(guò)由整個(gè)體線(xiàn)圈發(fā)射 的功率的電感式耦合輸入來(lái)激勵(lì)膝蓋線(xiàn)圈的方法。這相當(dāng)于將通過(guò)全身發(fā)送天線(xiàn)產(chǎn)生的 B1-TX-磁場(chǎng)聚焦在由局部發(fā)送線(xiàn)圈包圍的體積上，并且導(dǎo)致功率需求量明顯減小。
[0006] 例如US 6 380 741 B1 或者 JohannaSchdpfer 等公開(kāi)的技術(shù)方案：A novel design approach for planar local transmit/receive antennas in 3T spine i m a g i n g用于在3 T脊柱成像中平面局部傳輸/接收天線(xiàn)的新設(shè)計(jì)方法； Proc ? Inti ? Soc .Mag.Reson .Med. 22(2014)，1313頁(yè)，公開(kāi)了一種用于具有環(huán)形-蝶形-結(jié)構(gòu) 的MR-用途的體線(xiàn)圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并且特別是在很小的總體 SAR值時(shí)提供局部產(chǎn)生很強(qiáng)的B1激勵(lì)場(chǎng)的可能性，其必須能特別簡(jiǎn)單并且便宜地實(shí)現(xiàn)，并且 成像能夠特別精確。
[0008] 本發(fā)明的目的通過(guò)磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)解決，其中磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)具有多個(gè) 局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈，其與磁共振設(shè)備的至少一個(gè)饋電線(xiàn)圈可電感應(yīng)耦合，其中通過(guò)至少 兩個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可產(chǎn)生相互不同地結(jié)構(gòu)化的局部B1激勵(lì)場(chǎng)。局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈 可通過(guò)與至少一個(gè)饋電線(xiàn)圈產(chǎn)生的B1激勵(lì)場(chǎng)電感應(yīng)耦合(接下來(lái)不失一般性地也稱(chēng)作"總 體B1激勵(lì)場(chǎng)"）而被饋電。
[0009] 這種磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)通過(guò)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)發(fā)送場(chǎng)聚焦。局部磁共振 發(fā)送線(xiàn)圈在其附近環(huán)境產(chǎn)生各自所屬的B1激勵(lì)場(chǎng)(接下來(lái)不失一般性地也稱(chēng)作"局部B1激 勵(lì)場(chǎng)"）并且由此特別適用于在植入物區(qū)域進(jìn)行成像(減少金屬偽影）。因?yàn)闊o(wú)需有線(xiàn)發(fā)送路 徑，所以電感應(yīng)耦合同時(shí)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。為避免損失，電感應(yīng)耦合為共振的。
[0010] 此外，通過(guò)患者附近僅僅局部很高的場(chǎng)強(qiáng)度，將SAR邊界值保持在很低的水平。 [0011] 尤其如果至少一個(gè)固定于設(shè)備的（gerStfest)饋電線(xiàn)圈構(gòu)建為磁共振設(shè)備的至少 一個(gè)體線(xiàn)圈，并且磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)位于體線(xiàn)圈內(nèi)部，則優(yōu)點(diǎn)在于，可以推移由于體線(xiàn)圈 的接觸保護(hù)而導(dǎo)致的狹窄的SAR邊界值以有利于更高的HF-功率，這是因?yàn)轶w線(xiàn)圈現(xiàn)在只需 要更少的電流來(lái)在電感應(yīng)親合的磁共振發(fā)送線(xiàn)圈(n)的視野場(chǎng)或者"Field of View"中產(chǎn) 生所需的更強(qiáng)的局部B1激勵(lì)場(chǎng)。通過(guò)更高的HF-功率又可以在一次測(cè)量中測(cè)量多個(gè)層。
[0012] 磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)同樣特別地用于磁共振設(shè)備中，特別用于在磁共振設(shè)備的體 線(xiàn)圈內(nèi)部進(jìn)行定位。磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)本身然而不必是磁共振設(shè)備的部件。除了多個(gè)局 部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈，磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)還具有用于磁共振發(fā)送線(xiàn)圈的保持裝置，其將局 部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈彼此固定地定位并且還保護(hù)其不受機(jī)械負(fù)荷。保持裝置可為硬性的或者 可變形的。保持裝置同樣例如可為患者臥榻的形狀，局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈集成在該患者臥 榻中，以用于精確檢查脊柱。
[0013] 局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可能產(chǎn)生圓形極化的和/或在一個(gè)或多個(gè)極化裝置中線(xiàn)性極 化的局部B1激勵(lì)場(chǎng)。
[0014] 局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈同樣可稱(chēng)作局部線(xiàn)圈。
[0015] 線(xiàn)圈可同樣稱(chēng)作天線(xiàn)。
[0016] 通過(guò)至少兩個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可產(chǎn)生或產(chǎn)生相互不同地結(jié)構(gòu)化的局部B1激 勵(lì)場(chǎng)，這意味著，（尤其在其它條件相同的條件下，諸如相同的位置、方向和/或相同的總體 B1激勵(lì)場(chǎng))至少兩個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈產(chǎn)生不同的局部B1激勵(lì)場(chǎng)。
[0017]在"相互不同地結(jié)構(gòu)化（總體或者局部）的B1激勵(lì)場(chǎng)下"，特別的B1激勵(lì)場(chǎng)可理解 為，具有相互不同的基本形狀和/或方向。此外補(bǔ)充的或者可替代的結(jié)構(gòu)在于，相互不同地 結(jié)構(gòu)化的B1激勵(lì)場(chǎng)具有不同的極化。
[0018]改進(jìn)結(jié)構(gòu)是，多個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈包括兩個(gè)或者多個(gè)不同的體結(jié)構(gòu)。因此，磁 共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)具有兩組各自相同的局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈，但是組與組之間是不同的磁 共振發(fā)送線(xiàn)圈。
[0019] 其中一個(gè)結(jié)構(gòu)方案在于，至少兩個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈是相對(duì)于彼此為平面的發(fā) 送線(xiàn)圈。特別地，多個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈相互成平面地設(shè)置，通過(guò)所述多個(gè)局部磁共振發(fā) 送線(xiàn)圈可產(chǎn)生相互不同地結(jié)構(gòu)化的局部B1激勵(lì)場(chǎng)。同樣所有的局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可相互 成平面地設(shè)置。
[0020] 改進(jìn)結(jié)構(gòu)在于，相對(duì)于彼此成平面的磁共振發(fā)送線(xiàn)圈通過(guò)特別是相互正交地定向 的線(xiàn)性極化來(lái)產(chǎn)生局部B1激勵(lì)場(chǎng)。
[0021] 另一個(gè)結(jié)構(gòu)方案在于，至少一個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可作為或作為純發(fā)送線(xiàn)圈被 運(yùn)行，例如僅僅用于發(fā)射場(chǎng)聚焦。特別地，所有局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可作為純發(fā)送線(xiàn)圈來(lái)運(yùn) 行。
[0022] 另一個(gè)結(jié)構(gòu)方案在于，至少一個(gè)局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈可作為或者作為發(fā)射/接收 線(xiàn)圈運(yùn)行。因此局部可以達(dá)到更高的測(cè)量值分辨率以及圖像分辨率。特別地，所有局部磁共 振發(fā)送線(xiàn)圈可作為發(fā)射/接收線(xiàn)圈來(lái)運(yùn)行。
[0023] 特別地，至少一個(gè)磁共振發(fā)送線(xiàn)圈不僅僅可作為或作為接收線(xiàn)圈來(lái)運(yùn)行。
[0024] 此外，另一個(gè)結(jié)構(gòu)方案在于，磁共振局部線(xiàn)圈系統(tǒng)作為磁共振發(fā)送線(xiàn)圈具有至少 一個(gè)圓形的"環(huán)形"線(xiàn)圈以及蝶形或者"蝶形"線(xiàn)圈。特別地，環(huán)形線(xiàn)圈以及蝶形線(xiàn)圈組成整 個(gè)環(huán)形-蝶形-結(jié)構(gòu)，特別是平面的環(huán)形-蝶形-結(jié)構(gòu)。同樣，局部磁共振發(fā)送線(xiàn)圈采用環(huán)形-蝶形-結(jié)構(gòu)，其具有環(huán)形_部分和蝶形-部分。