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MRI系统和接收线圈装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


MRI系统和接收线圈装置

技术领域

本发明涉及包括接收线圈装置的MRI系统,且涉及用于在MRI系统中以及在一些实施方案的组合系统(诸如,MR-Linac系统和PET-MR系统)中使用的接收线圈装置,在所述组合系统中存在与依赖放射线源的另一系统组合使用的MRI系统。

背景技术

MRI系统通常包括主MRI扫描器装置、患者在扫描期间所躺的患者支撑件或床,且在至少一些情况下包括分立的、局部的接收线圈装置(或身体部位特定的接收线圈),所述分立的、局部的接收线圈装置被布置成位于期望扫描的具体身体部位的区域中。

主MRI扫描器装置通常包括主磁体、梯度线圈、RF发射线圈以及接收线圈,所有这些都布置在具有孔(bore)的主单元中,患者在扫描期间定位于所述孔中。在存在身体部位特定的接收线圈的情况下,身体部位特定的接收线圈在扫描期间通常也被定位在所述孔中。

众所周知,MRI(磁共振成像)系统广泛用于对对象进行成像,且还可以用于组合系统(诸如MR-Linac系统和PET-MR系统)中。这些将磁共振成像与其他利用放射线的技术相结合,比如说用于治疗,比如说在MR-Linac中的治疗或者比如说在PET-MR中提供功能成像。在MRI操作中,磁体创建大的静磁场B

当仅使用设置在扫描设备的主单元中的接收线圈来操作MRI系统时,在一些情况下,结果的分辨率和精确性会受到限制。这导致使用分立的、可以说是局部的接收线圈,比如说上文所提及的身体部位特定的线圈,以旨在改善所选位置/身体部位的成像。

然而,现有的身体部位特定的接收线圈装置存在限制。这些包括将接收线圈装置定位在特定身体部位周围或将特定身体部位定位在装置中可能是繁琐的操作,和/或接收线圈装置可能对感兴趣的区域提供不充分的成像结果,和/或接收线圈装置可能与其他系统(诸如使用放射线源的系统,例如直线加速器或正电子发射断层显像系统)的使用不兼容。

另一个问题是易于制造和/或设置此类接收线圈装置,同时便于例如具有期望特性(诸如比如说形状、操作接收性能或无线电透明度)的装置的生产。

发明内容

因此,将期望的是提供旨在解决这些问题中的至少一个的MRI系统接收线圈装置以及包括这种MRI系统接收线圈装置的MRI系统和组合治疗和/或成像系统。

根据本发明的第一方面,提供了一种MRI系统接收线圈装置,用于与主MRI扫描器装置一起使用,所述接收线圈装置包括支撑结构和承载在所述支撑结构上的至少一个接收线圈,其中所述支撑结构包括:

接收线圈壳体部,所述接收线圈壳体部限定容纳所述至少一个接收线圈的至少一部分的通道部,所述通道部具有口部,用于允许引入所述至少一个接收线圈的所述至少一部分穿过所述口部且进入所述通道部;以及

闭合部,所述闭合部在第一位置和第二闭合位置之间可移动,在所述第一位置中,所述通道部的口部打开以允许将所述至少一个接收线圈的所述至少一部分引入所述通道部,在所述第二闭合位置中,所述通道部的口部被所述闭合部堵塞。

这提供了一种方便的方式来允许生产适当形状和尺寸的支撑结构,且随后引入和保持期望的接收线圈。它还可以有助于避免在固定期望的接收线圈时对支撑结构的材料进行处理的需要,例如,它可以避免使用加热、使用粘合剂或将第二材料施加到支撑结构的基体材料,例如避免需要用泡沫材料涂覆基体材料以及线圈部。这转而会有所帮助,因为它增加了支撑结构材料选择的灵活性,无需考虑与加热、粘合剂等的兼容性,而是可以根据其支撑接收线圈的适用性以及用于MRI以及可与MRI一起使用的伴随过程/治疗的适用性来选择材料。

此外,这种布置便于制造壳体部,在所述壳体部中,当闭合部移动到闭合位置时,用户可以使壳体部变形,且在所述壳体部中,闭合部移动至闭合位置可以用于将壳体部保持在所述变形位置。这转而可以允许对承载在壳体部中的至少一个接收线圈的相对位置进行细微调整,这可以用于微调接收线圈的响应。

在这种布置中,通道部和闭合部可以一起协作以保持至少一个接收线圈。通道部可以将至少一个接收线圈保持在期望位置。闭合部可以帮助将至少一个接收线圈保持在期望位置。通道部和闭合部之间的相互作用可以帮助将至少一个接收线圈保持在期望位置。

闭合部可以是推入配合闭合部(push fit closing portion),其从第一位置可推入配合至第二闭合位置中。

这通过提供将闭合部固定在闭合位置中的简单方式而帮助进一步提高便利性。

支撑结构可以被布置成使得一旦闭合部被移动(例如,推入配合)至第二位置中,闭合部就被锁定以防止朝向第一位置移动返回。

锁定可以是可释放的。因此,换言之,支撑结构可以被布置成使得一旦闭合部被移动(例如,推入配合)至第二位置中,闭合部就被可释放地锁定以防止朝向第一位置移动返回。

支撑结构可以被布置成使得闭合部闩锁至第二位置中。

其中,这些特征可以帮助增强壳体的设置,所述壳体便于在组装接收线圈装置时调整所承载的接收线圈的定位。

在一组实施方案中,闭合部可以被布置成与壳体部推入配合,使得在将所述闭合部移动至闭合位置时,所述闭合部被推入配合就位于所述壳体部上且堵塞通道部的口部。

闭合部可以被布置成与通道部的口部推入配合。闭合部可以被布置成可推入配合至口部中。

在另一组实施方案中,闭合部可以包括彼此推入配合的第一接合部和第二接合部,使得在将闭合部移动到闭合位置时,第一接合部和第二接合部被推入配合在一起以堵塞通道部的口部。

在上述任一组实施方案或两组实施方案中,支撑结构可以被布置成使得执行以下中的至少一个:

i)一旦闭合部被推入配合至第二位置中,闭合部就被锁定以防止朝向第一位置移动返回;

ii)一旦闭合部被推入配合至第二位置中,闭合部就被可释放地锁定以防止朝向第一位置移动返回;以及

iii)闭合部被闩锁至第二位置中。

闭合部和壳体部可以被布置成使得执行以下中的至少一个:

i)一旦闭合部被推入配合就位于壳体部上,闭合部就被锁定以防止朝向第一位置移动返回;

ii)一旦闭合部被推入配合就位于壳体部上,闭合部就被可释放地锁定以防止朝向第一位置移动返回;以及

iii)闭合部被闩锁就位于壳体部上。

闭合部的第一接合部和第二接合部可以被布置成使得执行以下中的至少一个:

i)一旦第一接合部和第二接合部被推入配合在一起,闭合部就被锁定以防止朝向第一位置移动返回;

ii)一旦第一接合部和第二接合部被推入配合在一起,闭合部就被可释放地锁定以防止朝向第一位置移动返回;以及

iii)当第一接合部和第二接合部被推入配合在一起时,它们被闩锁在一起。

通道部的口部可以具有接收区域,所述接收区域具有凹入(re-entrant)形状的横截面,且闭合部可以包括相应形状的插入部,当所述闭合部被推入配合至所述口部中时,所述插入部配合在所述接收区域中。

为避免疑义,以下特征同样适用于上文提到的两组实施方案中的每一个且通常适用。

闭合部可以与壳体部成一体。

闭合部可以是与壳体部分立的部件。

当闭合部处于第一位置时,闭合部可以被连接至壳体部。

当闭合部处于第一位置时,闭合部可以与壳体部分立。

壳体部可以成形为顺应(conform with)预定的身体部位。如果比如说接收线圈装置被设计用于扫描患者的头部和/或颈部,则壳体部可以成形为配合在患者头部和/或颈部的至少一部分之上和周围。

在一些情况下,支撑结构可以包括底座部和盖部。底座部可以比盖部更刚性。盖部可以包括所述接收线圈壳体部。

优选地,接收线圈装置包括承载在支撑结构上的多个接收线圈。

优选地,接收线圈壳体部容纳多个接收线圈。

壳体部可以限定多个通道部,每个通道部容纳来自多个接收线圈的相应接收线圈的至少一部分。

支撑结构可以包括多个闭合部,每个闭合部用于堵塞相应通道部的口部。

多个通道部可以被限定在壳体部的单件式部分中。

多个闭合部可以被设置在支撑结构的单件式部分中。

在一些情况下,整个壳体部或至少整个限定线圈接收通道的壳体部的部分可以具有单件式构造。在其他情况下,壳体部可以是多件的,但是在壳体部的单件式部分中还限定了多个通道部。在这种情况下,可以存在多组通道部,每组被限定在壳体部的相应的单件式部分中。

在一些情况下,支撑结构的单件式部分可以包括所有的闭合部。在其他情况下,可以存在多组闭合部,其中每组闭合部被设置在支撑结构的相应的单件式部分中。

壳体部可以包括通道限定部的网状物。穿过壳体部的孔可以被设置在通道限定部之间。

支撑结构可以包括闭合部的网状物。可以在闭合部之间设置穿过构成闭合部的网状物的材料的孔。

通道限定部的网状物以及闭合部的网状物可以被确定尺寸且被布置成彼此对准,使得闭合部的网状物中的相应闭合部与通道限定部的网状物中的相应通道对齐或可对齐。

在支撑结构中设置网状物可以帮助加强设置便于调整所承载的接收线圈的定位的壳体。

壳体部或壳体部的至少一部分可以由弹性材料制成。位于所述通道或每个通道的区域中的壳体部的一部分可以由弹性材料制成。所述闭合部或每个闭合部可以由弹性材料制成。

通道限定部的网状物可以是弹性材料。闭合部的网状物可以是弹性材料。

在壳体部和/或闭合部中使用弹性材料可以便于将闭合部推入配合至闭合位置中。在壳体部和/或闭合部中使用弹性材料还可以便于支撑结构的至少一部分(比如说盖部)的成形,以顺应与接收线圈装置一起使用的身体部位。

在壳体部和/或闭合部中使用弹性材料可以帮助增强壳体的设置,这便于调整所承载的接收线圈的定位。注意,在某些情况下,弹性可以通过部件的形状和配置以及制造它们的材料来提供或增强。

壳体部可以被增材制造。

闭合部可以被增材制造。

盖部可以被增材制造。

当设置通道限定部的网状物和/或闭合部的网状物时,使用增材制造可能是特别有利的。此外,增材制造可以方便地提供被成形和定尺寸以顺应特定身体部位或者甚至用于患者的特定尺寸的支撑结构。

壳体部可以由塑料材料制成,比如说热塑性塑料,例如热塑性聚氨酯。

闭合部可以由塑料材料制成,比如说热塑性塑料,例如热塑性聚氨酯。

盖部可以由塑料材料制成,比如说热塑性塑料,例如热塑性聚氨酯。

所述至少一个接收线圈可以包括一段同轴线缆,所述同轴线缆可以被布置成环。

在一些实施方案中,接收线圈装置包括至少两个接收线圈:第一主接收线圈和第二辅助接收线圈,所述第一主接收线圈被安装在底座部上,所述第二辅助接收线圈包括设置在接收线圈壳体部中的所述至少一个接收线圈的所述至少一部分,壳体部包括盖部。

设置在底座部上的主接收线圈可以比设置在接收线圈壳体部中的辅助接收线圈更刚性。

辅助接收线圈可以包括一段同轴线缆,该段同轴线缆可以被布置成环。

主接收线圈可以包括一段未屏蔽导体。

优选地,接收线圈装置包括多个辅助接收线圈。

根据本发明的另一方面,提供了一种制造如上限定的MRI系统接收线圈装置的方法,所述方法包括以下步骤:

制作壳体部;

将至少一个接收线圈的线圈部引入壳体部的通道部;以及

将闭合部移动至第二位置。

根据本发明的另一方面,提供了一种制造如上限定的MRI系统接收线圈装置的方法,所述接收线圈装置包括多个接收线圈以及相应的多个闭合部,且所述方法包括以下步骤:

制作壳体部;

将多个接收线圈的线圈部引入壳体部的相应的通道部中;

将多个闭合部移动至第二位置;

检查接收线圈装置的接收操作;以及

在所述检查指示尚未实现接收操作的第一预定标准的情况下,执行以下进一步的步骤:

a)将至少一个闭合部从第二位置移动离开;

b)将至少一个闭合部返回至第二位置,其中至少一个接收线圈的定位被调整;

c)重新检查接收线圈装置的接收操作;以及

d)依次执行步骤a)至c),直至实现接收操作的第二预定标准。

接收操作的第一预定标准和第二预定标准可以彼此相同或彼此不同,在它们彼此不同的情况下,在不同的实施方案中,可以将任何一个设置为高于另一个。

该方法可以包括使用增材制造工艺制作壳体部的步骤。

该方法可以包括使用增材制造工艺制作闭合部的步骤。

根据本发明的另一方面,提供了一种在如上限定的接收线圈装置中使用的盖部装置,该盖部装置包括接收线圈装置的多个接收线圈以及承载和支撑每个接收线圈的盖部。

根据本发明的另一方面,提供了一种MRI系统,包括主MRI扫描器装置、患者支撑件以及如上限定的MRI系统接收线圈装置,所述MRI系统接收线圈装置被设置在所述患者支撑件上且电气连接至所述主MRI扫描器装置。

根据本发明的另一方面,提供了一种MR-Linac系统,包括如上限定的MRI系统和医用直线加速器系统。

根据本发明的另一方面,提供了一种PET-MR系统,包括如上限定的MRI系统和电子发射断层显像系统。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗计划的立体定向面罩装置,包括如上限定的MRI系统和立体定向面罩,以确保对象位置被很好地限定且可转移到使用相同面罩从而由MRI数据引导的立体定向治疗。

注意,一般而言且在措辞上进行任何必要的修改之后,以上在上述本发明的任何方面之后所限定的所有进一步特征都可用作上面所限定的本发明的所有其他方面的进一步特征。仅出于简洁的目的,并未在本发明的每个方面之后重述这些进一步特征。

附图说明

现在将参考附图仅以实施例的方式描述本发明的实施方案,在附图中:

图1示意性地示出了包括接收线圈装置的MRI系统;

图2以高度示意的形式示意性地示出了包括在图1的MRI系统中的类型的接收线圈装置在对象上就位;

图3示意性地示出了图2中所示的接收线圈装置的底座板;

图4示意性地示出了图2中所示的接收线圈装置的盖部装置;

图5更详细地示出了图3中所示底座板的一部分,该部分被布置用于接收主接收线圈;

图6示出了底座板中的主接收线圈,但移除了部分的底座板;

图7示意性地例示了包括图2中所示的接收线圈装置中的辅助接收线圈的连接布置;

图8示出了穿过图2中所示的盖部装置的截面。

图9示出了图8中所示的截面的细节IX,其中辅助接收线圈的线圈部位于盖部装置的通道部中;

图10示出了图4、图8和图9的盖部装置的细节,其中盖部装置的闭合部部分地插入到盖部装置的壳体部中;

图11A和图11B分别示出了当定位在对象周围时,图2中所示类型的接收线圈装置的主线圈和辅助线圈的主视图和侧视图示意图;以及

图12是示出了图2中所示的接收线圈装置中各个部件之间的连接的示意图。

具体实施方式

图1示出了MRI系统,所述MRI系统包括:主扫描器装置1;患者支撑件2,所述患者支撑件被布置用于在患者位于扫描器装置1中时支撑患者;以及,MRI系统接收线圈装置3,所述MRI系统接收线圈装置3与主扫描器装置分立,且在此实施方案中是身体部位特定的接收线圈装置。更一般地,这种接收线圈装置3可以被称为局部接收线圈装置。

如上面所提及的,在一些情况下,MRI系统将与其他系统组合使用,从而提供例如MR-Linac系统,所述MR-Linac系统包括MRI系统以及医用直线加速器系统;或者,在另一实施例中,提供PET-MR系统,所述PET-MR系统包括MRI系统以及正电子发射断层显像系统。在这种情况下,图1中所示的MRI系统可以补充有由图1中仅以高度示意性形式且以虚线例示的直线加速器系统或正电子发射断层显像系统S。在另一替代方案中,该系统可以与立体定向面罩S组合使用(在图1中仅以高度示意的形式再次以虚线例示),以用于立体定向治疗/计划。立体定向面罩被布置以确保对象的位置被很好地限定且可转移到使用相同面罩以及本文描述的该接收线圈装置3的立体定向治疗,以使得立体定向治疗由此可以由MRI数据引导。

主MRI扫描器装置1可以是完全常规的主MRI扫描器装置,包括主磁体11(典型地将是超导电磁体)、RF发射线圈12、梯度线圈13以及主单元接收线圈14。这些部件被设置在MRI扫描器装置1的具有主孔B的主体中,患者支撑件2被设置在主孔B中,或者更典型地,患者支撑件2可以携带患者移动至主孔B中,直至到达操作位置为止。

至少在使用中,身体部位特定的接收线圈装置3还被设置在此主孔B中。在存在的情况下,医用直线加速器系统或正电子发射断层显像系统S中的至少一部分还可以在操作期间位于所述主孔B中。

接收线圈装置3除了在操作期间位于主MRI扫描器1的主孔B中之外,还被电气连接至主扫描器装置1,以使得由接收线圈装置3所拾取的磁共振信号可以被馈送至主扫描器装置1中,以用于处理。

在处理和生成图像时,由接收线圈装置3所拾取的信号可以单独使用,或者与由主单元接收线圈14所拾取的信号组合使用。在一些情况下,本身没有主单元接收线圈14的主MRI扫描器装置1可以与当前类型的接收线圈装置3一起使用。

MRI扫描器装置的结构和操作被很好地开发和理解,且当前想法涉及与这种MRI扫描器装置一起使用的接收线圈装置3。因此,不需要对MRI扫描器装置1的结构和操作进行进一步描述,且此描述的其余部分涉及接收线圈装置3。

图2更详细地但仍以示意形式示意性地示出了身体部位特定的接收线圈装置3。身体部位特定的接收线圈装置3包括盖部4和底座部5。底座部5被布置为搁置在患者支撑件2上或者在一些实施方案中可以被制成为患者支撑件2的一个整体部分。另一方面,盖部4可移除地安装在底座部5上,以便它可以被配合在对象上方,然后在底座部5上被固定就位。

如通过考虑图3至图10可以看出,身体特定的接收线圈装置3包括主接收线圈6(参见图5和图6)以及多个辅助接收线圈7(参见图4以及图8至图10)。底座部5被布置用于支撑主接收线圈6且盖部4被布置用于支撑辅助接收线圈7。

在此实施方案中,盖部4和底座部5可以被认为一起构成接收线圈装置的支撑结构。盖部4和辅助接收线圈7的组合可以被认为是盖部装置。底座部5和主接收线圈6的组合可以被认为是底座部布置。

注意,虽然在本实施方案中,接收线圈装置包括底座部和盖部,但是在其他实施方案中这并不是必需的。因此,例如,接收线圈装置可以包括一个支撑部,该支撑部可以例如以与本实施方案中的盖部4相同的方式布置。类似地,在其他实施方案中,可以只有一组接收线圈,其可以包括对应于本实施方案中的辅助线圈7的线圈。

因此,在替代实施方案中,身体特定的接收线圈装置3可以包括如本文所描述的盖部装置4、7,而没有如本文所描述的底座部装置。

底座部5包括板部51和两个直立部52。直立部52可以在例如图3和图5中看到。板部51具有两个层51a和51b。直立部52被承载在上层51a上,如图3和图5中可见。在图6中,上层51a被升高以示出下层51b且更好地示出主接收线圈6。

底座部5设置有多个通道52a、52b,以用于支撑主接收线圈6且将其保持在预定位置。在每个直立部52中设置了相应的通道52a(在附图中即图5中,仅可以看到其中一个通道),以用于将主接收线圈6的相应部分在直立部52中保持就位。

通过一起考虑例如图2、图3、图4和图5将理解,在使用中,此部分的主接收线圈6将非常靠近对象,特别是在所示的特定实施例中,对象的头部。选择线圈6的特定形状和路径,以给出期望的接收特性,例如最大化穿透深度且确保能量与对象组织的相对恒定的电磁耦合。

板部51的下层51b包括用于将主接收线圈6的其他部分保持就位的相应通道52b。

主接收线圈6包括未屏蔽的多段导体。在本实施方案中,设置了两部分的未屏蔽导体61。第一未屏蔽导体在第一直立部52的通道52a中延伸,第二未屏蔽导体在另一直立部52的通道52a中延伸。这些导体61的第一端部被连接至失谐板(detune board)62,而这两个导体61的其他相应的端部被连接至匹配板63。失谐板62和匹配板63各自包括至少一个电子部件,例如在匹配板63的情况下至少一个调谐电容器。

如图6中所见,失谐板62和匹配板63被保持在线圈6的中心区域之外,即它们远离直立部52的位置以及远离线圈6的最接近对象中感兴趣部的那些部分。这会在感兴趣的对象区域中创建一个无电子部件区。当身体特定的接收线圈装置3将用于上文描述类型的组合系统中(其中在组合系统中使用放射线)时,这是特别令人感兴趣的。放射线可以穿过此中心区域(即,感兴趣的对象区域),而不会受到存在电气部件的不利影响和/或不会存在损坏这些电气部件的风险。因此,主接收线圈6的此布置帮助在诸如PET-MR和MR-Linac系统的系统中使用本接收线圈装置。

底座部5即板部51和直立部52由相对刚性的塑料材料制成,以用于将主接收线圈6保持在预定位置。

如上面所提及,这是很重要的,因为主接收线圈6的形状的改变将趋于影响调谐和匹配,这将对主接收线圈6的灵敏度产生不利影响。刚性结构和线圈6的形状和定位被选择为最小化这些影响。

每个辅助接收线圈7具有与主接收线圈6不同的结构。虽然主接收线圈6由未屏蔽导体制成且具有相对低的阻抗,但是辅助接收线圈7被布置为高阻抗线圈。特别地,这些线圈7具有比主接收线圈6更高的阻抗(将会很清楚的是,这里指的是阻抗的大小,包括阻抗的电阻元件和电抗元件)。此外,辅助接收线圈7的尺寸小于主接收线圈6的尺寸,特别是辅助接收线圈7界定的区域小于主接收线圈6界定的区域。这意味着,主接收线圈6更适合于接收从对象内部深处发出的信号,而辅助接收线圈7更适合于拾取从对象的靠近辅助接收线圈7本身的区域发出的信号。

此外,由于用于辅助接收线圈7的高阻抗线圈的性质,它们与环境的耦合要少得多,因此精确定位不是太重要。此导致可以更准确地相对于对象来定位这些辅助接收线圈7,且允许这些接收线圈7顺应使它们与感兴趣的对象相关区域紧密接触所必需的形状。

图7示意性地示出了每个辅助接收线圈7的连接布置。每个辅助接收线圈7由包括中心导体71和外屏蔽导体72的一段同轴线缆制成。在接收线圈中,中心导体71围绕线圈是连续的,且中心导体71的端部被连接至相应的匹配板73(参见图4)。另一方面,屏蔽导体72在远离内导体71的端部的位置处设置有间隙,同时屏蔽导体72在靠近内导体71的端部处的两个端部被连接在一起。匹配板73各自包括至少一个电子部件,例如至少一个调谐电容器。

由于高阻抗线圈的特性,限定线圈的每根同轴线缆的总长度被限制为接近半波长,从而限制了辅助接收线圈7的整体尺寸。

在本实施方案中,盖部4装置包括线圈壳体部43,该线圈壳体部43包括支撑构件41的栅格结构或网状物40。在支撑构件41之间限定开孔42。因此,总体上盖部4是非常敞开的,且包括最少量的支撑材料。此可以帮助节省材料,使盖部对患者来说更可接受/更舒适,且可以帮助实现良好的无线电透明度特性。

线圈壳体部43且特别是支撑构件41的网状物40将每个辅助接收线圈7支撑在相应的期望位置。本实施方案中的支撑部件41有两种。存在第一支撑构件41a和第二支撑构件41b,所述第一支撑构件41a容纳部分接收线圈7(参见图9),所述第二支撑构件41b不容纳线圈部,但帮助将第一支撑构件41a支撑在支撑构件41的整个网状物40中。

盖部4还包括至少一个端子壳体部44(在本实施方案中存在两个端子壳体部44)(参见图4),辅助线圈7的端部通向所述端子壳体部,且所述端子壳体部容纳相应的匹配板73。

接收线圈壳体部43包括多个通道部43a,每个通道部保持至少一个辅助线圈7的相应部分。辅助线圈7在通道部43a中的位置帮助将相应的辅助线圈7保持就位。

每个通道部43a包括相应的口部43b,辅助线圈7可以通过所述口部被引入通道部43a中。

盖部4还包括闭合部45a的网状物45。每个闭合部45a被布置成被推入配合至相应通道部43a的口部43b中,以阻塞口部43b且因此覆盖以及帮助保持位于相应通道部43a中的辅助线圈7。

图10示出了当闭合部45a被部分地推入配合到接收线圈壳体部43的相应口部43b中时,闭合部45a的网状物45的一部分。

在本实施方案中,闭合部45a被布置成完全填充所有通道部43a的相应口部43b。本实施方案中的线圈壳体部43的通道43a和闭合部45a一起围绕且包住辅助线圈7。结合端子壳体部44,本实施方案中的线圈壳体部43和闭合部45a完全包住辅助线圈7和相关的匹配板73。在本实施方案中,辅助线圈7的任何部分在已组装的盖部中未被暴露或实际上不可见。

这无需在线圈7设置就位后对支撑结构进行处理,且无需粘合剂或使用诸如泡沫的涂层材料即可实现。

闭合部45a和口部43b被布置成当从图10部分所示的第一打开位置推入配合至如图9中所示的闭合位置中时相互接合。这种接合抵制闭合部45a从闭合位置移动离开,但不阻止这种移动。因此,闭合部45a被可释放地锁定或闩锁至第二闭合位置中。

如图9中可见,每个口部43b具有凹入形状的横截面,且每个闭合部45a具有相应形状的插入部,当闭合部45a被推入口部43b中时,该插入部与凹入形状的口部接合。

闭合部45a和/或壳体部43的材料被选择为具有足够的弹性以允许将部件闩锁在一起。

在本实施方案中,支撑构件的网状物40和闭合部的网状物45由热塑性聚氨酯制成。这可以为上文描述的口部闭合系统提供合适的弹性。

支撑构件的网状物40和闭合部的网状物45的相对柔性以及辅助接收线圈7的相对柔性可以提供优势。盖部装置4、7显著地比底座部装置5、6更灵活。

由于网状物40、45是柔性的,辅助线圈7是柔性的,且辅助线圈7在占据期望位置时可以有效地操作,这意味着盖部4可以被设计为紧密贴合感兴趣的对象区域。此外,当与个体患者一起使用时,盖部装置4、7可以在一定程度上挠曲,这可以帮助允许将辅助线圈7定位在用于患者的最佳位置中。

布置的灵活性加上支撑结构的可释放可锁定特性提供了另一种可能性。

当组装盖部装置4、7时,将适当的接收线圈7引入相应的通道部43a中,然后将闭合部45a推入配合就位。壳体部43、闭合部45a和它们的互锁的相互作用用于在一定程度上加强盖部4。由于该布置具有灵活性,闭合部45a被推入配合就位的精确方式将细微地影响在这种加强的互锁状态下支撑在盖部4中的接收线圈7的相对定位。这转而会对作为整体的接收线圈装置的接收特性产生影响。

因此,当闭合部45a已被置于它们的闭合位置时,可以检查接收特性(即,通过组合使用接收线圈装置与MRI机器来扫描测试对象或“模型(phantom)”)。如果这些与所预期的不同和/或存在优化性能的期望,则至少一个闭合部45a可以从第二闭合位置移动离开,然后重新闭合,以便细微地相对于其他线圈辅助线圈7移动一个或多个辅助线圈7。此后,可以再次检查接收特性。然后可以停止或继续该过程,直至获得期望的接收性能水平。

在本实施方案中,支撑构件的网状物40和闭合部的网状物45被增材制造(例如“3D打印”)。这有利于生产可以被成形和定尺寸以顺应选定的身体部位的支撑结构。

在替代方案中,可以设置不同类型的闭合部。首先,即使在第一打开位置时,闭合部也可以与壳体部一体制成或至少连接至壳体部。其次,不管上述情况如何,在闭合部具有两个部分的替代方案中,可以采用不同类型的闭合方法,所述两个部分可以在壳体部的口部上方或跨过壳体部的口部被推入配合在一起,以覆盖和/或保持所容纳的接收线圈部。

在本实施方案中,闭合部45a的网状物45是单件式的且包括用于接收线圈壳体部43中的每个通道部43a的相应闭合部45a。然而,在替代方案中,可以设置个体闭合部45a或闭合部45a的多个网状物45。类似地,在替代方案中,可以设置支撑构件41的多个网状物40。

在本实施方案中,盖部4被布置用于定位在患者的头部、面部和颈部上。它相应地包括盖的用于在对象就位时覆盖对象的头部、面部和颈部的部分。当对象在底座部5上以及在与图8至图10中所示相同的一般类型的盖部4上就位时,主线圈6和辅助线圈7相对于对象的位置可以在图11A和图11B中最佳地看到。注意,图11A和图11B中所例示的实际的辅助线圈7组在数量和/或布置上与图8至图10中所示的盖部装置4、7中所包括的辅助线圈组不同,但总体效果相似,且应注意,盖部装置4、7和接收线圈装置的各种不同形式可以体现本发明。

在这种情况下,可以看到主线圈6位于患者头部的区域中。主线圈6更易于从对象内的更深的深度获取数据。此接收线圈6可以有效地拾取从患者头部和颈部内的任何区域所生成的信号。

另一方面,辅助线圈7(在图4以及图8至图10中所示的布置中,以及在图11A和图11B中所示的布置中)位于患者面部和颈部上方的不同位置。每个辅助线圈7之间存在部分重叠,但主要是每个辅助线圈7都希望从对象的面部和颈部的不同区域拾取信号。

在图11A和图11B中所示的布置中,存在七个辅助线圈7,其中三个被布置用于定位在对象的面部上方,且其中四个被布置用于定位在对象的颈部和肩部上方。相应地,如果将盖部4考虑为例如图2中所例示的,则在盖的颈部覆盖部上设置有四个辅助线圈7,在盖4的面部覆盖部上设置有三个辅助线圈7。

在图4以及图8至图10中所示的布置与图11A和图11B中所示的布置中,辅助线圈7被布置成彼此重叠10%-15%的区域,以进一步减少残余电感耦合。

再次,在两种情况下,用于辅助线圈7的匹配板73被保持在中心区域即感兴趣的对象区域之外,使得存在给出上面所描述的益处的无电子部件区。

注意,盖4的柔性设计以及辅助线圈7容许设置在不同位置且弯曲成略微不同的形状的事实,有利于在需要在组合系统中使用的面具或其他夹具上方设置可以使用的盖部装置4、7。例如,在设置患者特定的固定面具或夹具以适当地引导放射疗法中所使用的放射线由MR-Linac系统递送的MR-Linac系统中,这种盖部4可与现有的面具或夹具结合使用而无需修改它。当然,进一步使用增材制造(例如,3D打印)允许以几乎任何形状配置进行生产。接收线圈装置或至少盖部装置通常将是柔性的,即在使用或由操作者配合时可变形。此外,接收线圈装置可以制成轻量化的和/或可以制成可穿戴的。

除了上文提到的更常规的MRI、MR-Linac和PET MR,该类型的接收线圈装置还适合用于MR Sim(仿真)系统,且通常可以被设计用于与几乎所有使用不同场/放射线/粒子的MR/MRI系统一起使用,因为可以在支撑结构或至少盖部中使用相对少量的材料,且存在选择要使用的材料的自由,因此例如可以获得良好的无线电半透明或无线电透明特性。

图12是示出了图2至图10所示的接收线圈装置的整体连接布置的示意图。低阻抗主线圈6和高阻抗辅助线圈7经由适当的线缆阱8被连接至前置放大器板9,其输出被馈送至驱动器故障板10且其输出作为一个整体变成接收线圈装置3的输出,用于馈送至主MRI扫描器装置1中。

相关技术
  • 用于使用光纤上RF传输将MRI接收线圈非电连接到MRI系统的装置
  • MRI系统和接收线圈装置
技术分类

06120116513250