專利名稱：增加體線圈中的有效B₀和B₁均勻性的無(wú)源勻場(chǎng)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振技術(shù)。特別地，其與使用用于共振激勵(lì)的正交體線圈的磁共振 成像結(jié)合應(yīng)用，并且本發(fā)明將具體參照其進(jìn)行描述。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明也將與其他類 型的磁共振成像、光譜以及使用射頻線圈的其他成像技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在磁共振成像中，要被成像的系統(tǒng)受到主磁場(chǎng)或Btl磁場(chǎng)的作用。將RF或B1脈沖 從正交體線圈發(fā)送到感興趣區(qū)域，例如，以激勵(lì)并操控磁共振。梯度磁場(chǎng)通過(guò)相位編碼、頻 率編碼等被應(yīng)用于編碼空間位置。由局部線圈或正交體線圈接收來(lái)自感生共振的磁共振信 號(hào)用于重建為圖像。特別地，在較高磁場(chǎng)，患者的身體改變主Btl磁場(chǎng)和RF或B1場(chǎng)的均勻性。B0磁場(chǎng)被有源勻場(chǎng)線圈以及無(wú)源勻場(chǎng)片勻場(chǎng)。更具體地，黑色金屬材料被置于適 當(dāng)位置，通常與主場(chǎng)線圈相鄰，以便使Btl場(chǎng)得到較高均勻性。盡管其他人已經(jīng)解決了 B1場(chǎng) 不均勻，但是典型解決方案試圖改進(jìn)線圈設(shè)計(jì)。例如，通過(guò)使用在小的目標(biāo)解剖學(xué)區(qū)域中生 成基本均勻的B1場(chǎng)的局部線圈可以增強(qiáng)B1場(chǎng)均勻性，其中，B1場(chǎng)被設(shè)計(jì)為在該解剖學(xué)區(qū)域 為均勻的。本申請(qǐng)?zhí)岢隽藢?duì)上述問(wèn)題的改進(jìn)的勻場(chǎng)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一方面，提供了一種用于磁共振系統(tǒng)的局部線圈。該局部線圈包括電介質(zhì)線 圈架。該線圈架支撐一個(gè)或多個(gè)接收線圈。該線圈架支撐用于均勻化與接收線圈相鄰的Btl 和B1場(chǎng)的無(wú)源Btl和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片。根據(jù)另一方面，提供了一種磁共振成像系統(tǒng)。主磁體生成通過(guò)檢查區(qū)域的Btl場(chǎng)并 且梯度線圈生成通過(guò)檢查區(qū)域的梯度磁場(chǎng)。正交體線圈在檢查區(qū)域中生成由上述局部線圈 接收的B1場(chǎng)脈沖。根據(jù)另一方面，提供了一種磁共振方法。生成通過(guò)檢查區(qū)域的Btl場(chǎng)，并且磁場(chǎng)梯 度被施加到整個(gè)檢查區(qū)域。B1場(chǎng)脈沖被施加到檢查區(qū)域并利用上述局部線圈接收。所接收 的磁共振信號(hào)被重建為圖像表示。根據(jù)另一方面，提供了一種制作用于在磁共振成像中使用的局部RF線圈的方法。 局部接收線圈被安裝在線圈架中。無(wú)源Btl場(chǎng)和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片也被安裝在線圈架中。一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于改進(jìn)了 Btl和B1場(chǎng)均勻性。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于改進(jìn)了 B1場(chǎng)強(qiáng)均勻性。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于并行的Btl和B1場(chǎng)勻場(chǎng)。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)將Btl和B1場(chǎng)勻場(chǎng)件整合為單個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體來(lái)減小尺寸和重量。其他優(yōu)勢(shì)在本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀并理解下述詳細(xì)描述后將變得明顯。


下文將基于下述實(shí)施例，參照附圖，通過(guò)示例的形式詳細(xì)描述這些方面和其他方 面，在附圖中圖1為根據(jù)與磁共振成像系統(tǒng)結(jié)合的本發(fā)明理念的局部線圈的橫斷面的示意性 圖示；圖2圖示了典型的B1場(chǎng)圖；圖3為覆蓋示例性患者的圖1所示出的的局部線圈的示意性平面圖；圖4為圖3的BcZB1場(chǎng)勻場(chǎng)片的部分的詳細(xì)圖示；以及圖5為乳房成像系統(tǒng)的示意性圖示。 在各附圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示附圖中的對(duì)應(yīng)元件。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，磁共振成像系統(tǒng)10包括主場(chǎng)磁體12，諸如超導(dǎo)磁體、電阻磁體或者被配 置為線圈、平行磁體對(duì)等的磁體。主場(chǎng)線圈12生成通過(guò)檢查區(qū)域14的基本均勻的主磁場(chǎng) 或Btl磁場(chǎng)。為了使Btl場(chǎng)的均勻性最優(yōu)化，提供與主場(chǎng)磁體12相鄰的有源或無(wú)源勻場(chǎng)線圈 16。盡管B。勻場(chǎng)線圈16對(duì)于改進(jìn)B。場(chǎng)的均勻性有效，但將對(duì)象引入檢查區(qū)域14引入了依 賴于對(duì)象的Btl場(chǎng)變形。這些變形可以隨對(duì)象、對(duì)象的尺寸、要被成像的對(duì)象的區(qū)域、對(duì)象是 否在檢查區(qū)域的中心等而變化。在磁共振成像過(guò)程中，對(duì)象20被置于對(duì)象支持22上，所述對(duì)象支持22將對(duì)象的 感興趣區(qū)域移動(dòng)進(jìn)入檢查區(qū)域14。系統(tǒng)控制器24將適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)施加到梯度放大器26 和梯度線圈28以生成在整個(gè)檢查區(qū)域上的梯度磁場(chǎng)。控制器24還引起發(fā)射器30將適當(dāng) 的RF場(chǎng)發(fā)射脈沖施加到全身體RF線圈32，全身體RF線圈32發(fā)射B1場(chǎng)以激勵(lì)并操控檢查 區(qū)域14中的對(duì)象的感興趣區(qū)域的磁共振。在圓柱形全身體RF線圈32的示例中，線圈配置 用于生成如在圖2中所示的B1場(chǎng)，該B1場(chǎng)在鄰近全身體RF線圈和檢查區(qū)域的中心處具有 最優(yōu)均勻性。B1場(chǎng)的強(qiáng)度從全身體線圈的中心向檢查區(qū)域的外圍增加，例如，大約10%。另 外，患者的傳導(dǎo)性和介電常數(shù)將改變B1均勻性，這種偏離主要地由總的解剖結(jié)構(gòu)確定，即 在對(duì)于給定感興趣區(qū)域和解剖結(jié)構(gòu)的在各個(gè)體之間類似。接收線圈靶向特定解剖結(jié)構(gòu)并且 可以裝備有靶定勻場(chǎng)盤(pán)。局部線圈40鄰近諸如心臟區(qū)域的感興趣區(qū)域設(shè)置，以接收磁共振信號(hào)。所接收的 共振信號(hào)由諸如接收器的解調(diào)器42解調(diào)并存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器44中。重建處理器或重建程 序46將共振信號(hào)重建為體積圖像表示，該體積圖像表示存儲(chǔ)在體積圖像存儲(chǔ)器48中。視 頻處理器50將來(lái)自體積圖像存儲(chǔ)器48的體積圖像表示的所選部分匯編為適當(dāng)格式用于在 監(jiān)視器或其他顯示器52上顯示。通常的顯示格式包括一個(gè)或多個(gè)切片圖像、體積渲染、最 大強(qiáng)度投影等。參照?qǐng)D3，在一個(gè)實(shí)施例中，局部線圈40包括多個(gè)接收線圈60和組合的B1Z^Bci無(wú) 源勻場(chǎng)片布置。勻場(chǎng)片改變Btl和B1場(chǎng)以向一些區(qū)域提供無(wú)源屏蔽并且向其他區(qū)域提供無(wú) 源增強(qiáng)。在所圖示的用作實(shí)施例的心臟成像示例中，無(wú)緣勻場(chǎng)片62被設(shè)置成馬蹄形在肺上 延伸以補(bǔ)償由肺中的空氣引起的B1場(chǎng)改變，以及在心臟之上延伸以補(bǔ)償可歸因于體重(在 軀干和脖子之間的)改變的B1和Btl場(chǎng)變形。由于B1朝向肺增加，放置勻場(chǎng)片以會(huì)聚衰減場(chǎng)響應(yīng)。如果無(wú)緣勻場(chǎng)片62為連續(xù)片，其可以經(jīng)受渦流。如在圖4中詳細(xì)圖示的，無(wú)源屏 蔽包括由空隙彼此分開(kāi)但是由電容器66連接的多個(gè)片段64。以該方式，提供不支持渦流的 在心臟示例中的U形屏蔽以及其他形狀的B1屏蔽。為了勻場(chǎng)Btl和B1場(chǎng)，片段64由無(wú)磁性的、抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的瓦 (tile)，或者其組合構(gòu)成。B1流通常僅穿透1-3皮膚深度。因此，僅需要薄的類箔片的瓦用 于以由表面面積和形狀確定的勻場(chǎng)的量進(jìn)行的B1勻場(chǎng)。在另一方面，Btl勻場(chǎng)為材料的質(zhì)量 的函數(shù)。這使得能夠滿足Btl和B1勻場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。即每個(gè)瓦的表面區(qū)域被配置為滿足B1勻場(chǎng) 需求并且選擇每個(gè)瓦的厚度以滿足Btl勻場(chǎng)需求。因此，當(dāng)不需要Btl勻場(chǎng)時(shí)，可以使用非常 薄的無(wú)磁性的、抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的元件，或者其組合。當(dāng)想要更多的Btl勻場(chǎng)時(shí)， 瓦被做得更厚。當(dāng)平行于場(chǎng)取向時(shí)，瓦最有效。在一個(gè)實(shí)施例中，接收線圈60和無(wú)緣勻場(chǎng)片62被包入由塑料樹(shù)脂制作的線圈架 中。在一個(gè)實(shí)施例中，局部線圈40在結(jié)合圖3討論的兩個(gè)平板的構(gòu)造中實(shí)現(xiàn)。一個(gè)局部線 圈組件被定位于患者之上，其中U形無(wú)緣勻場(chǎng)片圍繞心臟，而另一個(gè)局部線圈定位于患者 之下的類似位置。可替代地，局部線圈可以為柔性的或者可彎曲的，并且接收線圈可以圍繞 患者軀干延伸。B1屏蔽效應(yīng)趨向于改變均勻B1場(chǎng)區(qū)域的中心。具體地，置于患者之下的B1 屏蔽降低與屏蔽相鄰的B1場(chǎng)強(qiáng)，并向下拉均勻區(qū)域的中心，并且患者之上的B1屏蔽降低與 其本身相鄰的B1場(chǎng)強(qiáng)，并向上拉均勻B1場(chǎng)區(qū)域。選擇在患者之上和之下的B1屏蔽的相對(duì) 量以補(bǔ)償肺并且也將均勻B1場(chǎng)區(qū)域的中心定位在心臟或其他感興趣區(qū)域的中心。也預(yù)期其他局部線圈構(gòu)造。例如，無(wú)源勻場(chǎng)片片段64可以為涂覆有絕緣材料并且 被分層、重疊以提供電容性耦合的瓦。在另一實(shí)施例中，片段64為與塑料樹(shù)脂混合的粒子 或小盤(pán)、晶須等的形式。在需要相對(duì)高的量的B1和相對(duì)低的量Btl的勻場(chǎng)的區(qū)域中，可以使 用小盤(pán)。在需要更多Btl勻場(chǎng)的區(qū)域中，可以使用較大粒子、較厚小盤(pán)或晶須，并且可以補(bǔ)充 以諸如小球、棒等的較大抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的片(或者其組合)。通常，在成像中使用脂肪抑制技術(shù)。當(dāng)Btl場(chǎng)的均勻性被最優(yōu)化時(shí)，脂肪抑制技術(shù) 作用最佳。在設(shè)計(jì)配置用于與其中通常使用脂肪抑制的解剖結(jié)構(gòu)的部分一起使用的局部線 圈或者局部線圈的部分時(shí)，標(biāo)稱病人的相鄰區(qū)域的Btl場(chǎng)變形性質(zhì)被用作用于Btl勻場(chǎng)的設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)。在脊柱線圈實(shí)施例中，如在圖2中所表示的脊柱與臺(tái)面相鄰并在B1場(chǎng)的最均勻部 分之下。如上所述的片段的板被置于對(duì)象之下，例如，在臺(tái)面中，以將均勻區(qū)域向下帶到脊 柱。參照?qǐng)D5，正交全身體線圈通常與RF發(fā)射器以一對(duì)90°的移置位置(displaced position)相連接。該到正交全身體線圈的不對(duì)稱耦合趨向于引起B(yǎng)1不對(duì)稱。當(dāng)正交全身 體線圈的兩個(gè)90°偏移驅(qū)動(dòng)端口被置于線圈的一側(cè)時(shí)，Bj^具有左/右不對(duì)稱性。在圖5 中圖示的乳房線圈包括定義乳房接收孔徑72的電介質(zhì)患者支持70?？讖接梢粚?duì)局部接收 線圈環(huán)74圍繞。附加的局部接收線圈元件76被置于每個(gè)乳房的側(cè)部?？蛇x地，附加的局 部接收線圈元件78被置于乳房之下。分段的Btl勻場(chǎng)片80沿軀干的側(cè)部被置于電介質(zhì)支持 70中。盡管無(wú)源勻場(chǎng)片80主要用于Btl勻場(chǎng)，其還提供無(wú)源B1勻場(chǎng)以專門(mén)用于將場(chǎng)均勻性 延伸到腋窩用于改進(jìn)的前哨淋巴結(jié)可視化。無(wú)源勻場(chǎng)片構(gòu)造82被設(shè)置得更加朝向B1場(chǎng)的較弱側(cè)以平衡被成像的乳房區(qū)域的B1場(chǎng)。無(wú)緣勻場(chǎng)片82包括用于將B1場(chǎng)的均勻中心降低為與被成像的乳房區(qū)域?qū)?zhǔn)的基部 部分84。可選地，基部區(qū)域在兩個(gè)乳房之下延伸。另外，通常地，垂直無(wú)緣勻場(chǎng)片部分86將 Big的均勻中心拉到一側(cè)，在圖5取向中為左側(cè)。再次，無(wú)緣勻場(chǎng)片82配置用于提供無(wú)源 B1場(chǎng)勻場(chǎng)和Btl場(chǎng)勻場(chǎng)。傳導(dǎo)性的并且抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的片或其組合的放置和 厚度或質(zhì)量根據(jù)由該解剖學(xué)區(qū)域引起的標(biāo)稱Btl場(chǎng)變形進(jìn)行選擇。在腦成像中，四重B1偽影趨向于沿前后平面對(duì)準(zhǔn)。為了校正該偽影，將勻場(chǎng)片沿 軸放置或者甚至被放置到頭戴設(shè)備中以具有增強(qiáng)的右-左靈敏性屏蔽。在圖4中示出的無(wú)源勻場(chǎng)片片段64也可以設(shè)計(jì)用于自動(dòng)校正感生的Btl場(chǎng)不均勻 性并增強(qiáng)局部感興趣區(qū)域中的主磁體均勻性。再一次地，當(dāng)使用脂肪抑制技術(shù)時(shí)，該局部Btl 均勻性增強(qiáng)特別重要。當(dāng)要被成像區(qū)域偏離中心時(shí)，對(duì)象通常被放置在偏離中心以將感興趣區(qū)域放置在 檢查區(qū)域的中心。針對(duì)這些區(qū)域的局部線圈使用標(biāo)稱對(duì)象的偏移Btl變形作為用于Btl勻場(chǎng) 片設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。Btl勻場(chǎng)片材料可以放置得離感興趣區(qū)域越近，所需的質(zhì)量越少。在短距離 上鐵或其他黑色金屬材料最有效。本發(fā)明已參照優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述。其他人在閱讀并理解上述詳細(xì)說(shuō)明之后可 以進(jìn)行修改和改變。本發(fā)明旨在被理解為包括所有這些修改和改變，只要其落在權(quán)利要求 或其等同替代的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)之間的任意附圖標(biāo)記不應(yīng)該被理解為限 制該權(quán)利要求。詞語(yǔ)“包括”不排除存在除了權(quán)利要求中列出的之外的元件或步驟。元件 前的詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。所公開(kāi)的方法可以借助于包括若干 不同元件的硬件并且借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)實(shí)施。在列舉若干模塊的系統(tǒng)權(quán)利要求中， 可以由計(jì)算機(jī)可讀軟件或硬件的一個(gè)且同一部件實(shí)施這些模塊中的幾個(gè)。特定手段在相互 不同的從屬權(quán)利要求中敘述的事實(shí)不表示不能有利地使用這些手段的組合。
權(quán)利要求
一種用于磁共振系統(tǒng)的局部線圈(40)，所述局部線圈包括電介質(zhì)線圈架(68，70)；由所述線圈架(68)支撐的一個(gè)或多個(gè)接收線圈(60，74，76，78)；以及用于對(duì)鄰近由所述線圈架支撐的所述接收線圈的B0和B1場(chǎng)進(jìn)行均勻化的無(wú)源B0和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片(62，84，86)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部線圈(40)，其中，所述無(wú)源Btl和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片(62，82)包 括多個(gè)片(64)，所述片的材料為導(dǎo)電的并且為抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部線圈(40)，其中，所述片包括電容性耦合的瓦。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的局部線圈(40)，其中，所述片包括小盤(pán)和粉末中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局部線圈(40)，其中，所述無(wú)源Btl和B1勻場(chǎng)片(62)設(shè)置成 大體上U形的樣式，所述樣式配置用于覆蓋標(biāo)稱對(duì)象的肺到心臟任一側(cè)并且橫跨心臟的頂 部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線圈(40)，其中，所述無(wú)源勻場(chǎng)片(62，84，86)在橫向方 向上不對(duì)稱地配置，以校正所述Btl和B1場(chǎng)中的至少一個(gè)的左/右不對(duì)稱性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈(40)，其中，所述無(wú)源勻場(chǎng)片(62，84，86)無(wú)源地在局部 區(qū)域中屏蔽和增強(qiáng)所述B1和Btl場(chǎng)。
8.一種磁共振成像系統(tǒng)(10)，包括用于生成通過(guò)檢查區(qū)域(14)的Btl場(chǎng)的主磁體(12)； 用于生成通過(guò)所述檢查區(qū)域的梯度磁場(chǎng)的梯度線圈(28)； 用于在所述檢查區(qū)域中生成B1場(chǎng)脈沖的正交全身體線圈(32)；以及 設(shè)置于所述檢查區(qū)域(14)中的根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部線圈(40)。
9.一種磁共振方法，包括生成通過(guò)檢查區(qū)域(14)的Btl場(chǎng)； 施加橫跨所述檢查區(qū)域的磁場(chǎng)梯度； 向所述檢查區(qū)域施加B1場(chǎng)脈沖；利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部線圈(40)從所述檢查區(qū)域接收磁共振信號(hào)；以及 將所接收到的磁共振信號(hào)重建成圖像表示。
10.一種制作用在磁共振成像中的局部RF線圈(40)的方法，所述方法包括 在線圈架(68)中安裝局部接收線圈(60，74，76，78)；以及在所述線圈架中安裝無(wú)源Btl場(chǎng)和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片(62，84，86)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述氏和&場(chǎng)勻場(chǎng)片包括電容性耦合的多個(gè) 傳導(dǎo)性的、抗磁性的、順磁性的或鐵磁性的材料的瓦(64)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述局部線圈的選定區(qū)域中，增加所述瓦的表面積以增加B1勻場(chǎng)和減少表面積以減 少B1場(chǎng)勻場(chǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括將勻場(chǎng)材料的粉末、小盤(pán)、纖維以及小珠中的至少一個(gè)混合到設(shè)置用于形成線圈架的 樹(shù)脂中，選擇所述勻場(chǎng)材料的分布以對(duì)標(biāo)稱對(duì)象的Btl和B1場(chǎng)進(jìn)行均勻化。
全文摘要
一種包括用于接收由全身體正交線圈(32)感生的共振信號(hào)的局部線圈(40)的磁共振成像系統(tǒng)。局部線圈(40)包括電介質(zhì)線圈架(68)，在電介質(zhì)線圈架(68)中安裝有多個(gè)接收線圈(60，74，76，78)以及無(wú)源B0和B1場(chǎng)勻場(chǎng)片(62，82)。無(wú)源勻場(chǎng)片包括無(wú)源地屏蔽并提高局部區(qū)域中的場(chǎng)的多個(gè)導(dǎo)電的抗磁性的、順磁性的、鐵磁性的材料的電容性耦合的元件(64)。將元件的表面配置得適合最優(yōu)化局部B1均勻性并且將元件的質(zhì)量配置為最優(yōu)化局部B0場(chǎng)均勻性。
文檔編號(hào)G01R33/3873GK101903790SQ200880122303
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
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