用于MR成像的颈部射频线圈的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于MR成像的颈部射频线圈的系统和方法”。提供了用于磁共振成像(MRI)系统的颈部射频(RF)线圈组件的各种系统。在一个示例中，一种颈部RF线圈组件包括：中央RF线圈阵列，其包括配置为覆盖待成像的对象的颈部的第一多个RF线圈；上部RF线圈阵列，其包括从中央RF线圈阵列向上延伸并被配置为覆盖对象的下头部区域的第二多个RF线圈；以及下部RF线圈阵列，其包括从中央RF线圈阵列向下延伸并被配置为覆盖对象的上肩部区域的第三多个RF线圈，其中第一多个RF线圈、第二多个RF线圈和第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括环部分，环部分包括由介电材料封装和分隔的两个分布式电容线导体。

System and method of neck RF coil for MR imaging

【技术实现步骤摘要】
用于MR成像的颈部射频线圈的系统和方法
本文所公开的主题的实施方案涉及磁共振成像(MRI)，并且更具体地讲，涉及MRI射频(RF)线圈。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是可以在不使用X射线或其他电离辐射的情况下创建人体内部的图像的医学成像模态。MRI系统包括超导磁体以产生强而均匀的静磁场B0。当人体或人体的一部分被放置在磁场B0中时，与组织水中的氢核相关联的核自旋变得极化，其中与这些自旋相关联的磁矩优先沿磁场B0的方向对准，从而导致沿该轴的小的净组织磁化。MRI系统还包括梯度线圈，该梯度线圈产生具有正交轴线的较小幅值、空间变化的磁场以通过在体内每个位置处产生特征共振频率来对磁共振(MR)信号进行空间编码。氢核由处于或接近氢核的共振频率的射频信号激发，这为核自旋系统增加了能量。当核自旋弛豫回到其静止能量状态时，其以RF信号的形式释放吸收的能量。该RF信号(或MR信号)由一个或多个RF线圈检测并且使用重建算法转换成图像。
技术实现思路
在一个实施方案中，用于MRI系统的RF线圈组件包括：中央RF线圈阵列，其包括被配置为覆盖待成像的对象的颈部的第一多个RF线圈；上部RF线圈阵列，其包括从中央RF线圈阵列向上延伸并被配置为覆盖对象的下头部区域的第二多个RF线圈；以及下部RF线圈阵列，其包括从中央RF线圈阵列向下延伸并被配置为覆盖对象的上肩部区域的第三多个RF线圈，其中第一多个RF线圈、第二多个RF线圈和第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括环部分，该环部分包括由介电材料封装和分隔的两个分布式电容线导体。r>应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本专利技术，其中以下：图1是根据一个示例性实施方案的MRI系统的框图。图2示意性地示出了耦接到控制器单元的示例性RF线圈。图3示意性地示出了多个RF线圈阵列，其可以被组装以形成第一示例性RF线圈组件。图4示意性地示出了处于组装状态的第一示例性RF线圈组件。图5和图6示意性地示出了包裹在成像对象的颈部周围的第一示例性RF线圈组件。图7示意性地示出了包括RF线圈回路和耦接电子器件的RF线圈阵列，其可以作为第二示例性RF线圈组件的一部分被包括。图8示出了包括安装在半刚性枕头上的RF线圈阵列的第二示例性RF线圈组件的后视图。图9示出了第二示例性RF线圈组件的顶部等轴视图。图10示出了第二示例性RF线圈组件的自顶向下视图。图11示出了泡沫衬底内的第二示例性RF线圈组件的内部电子器件的顶部等轴视图。图12示出了在成像对象的颈部和胸部上的第二示例性RF线圈组件。图13示出了在成像对象上的第二示例性RF线圈组件和头部RF线圈组件。具体实施方式以下描述涉及用于MRI系统的射频(RF)线圈组件的各种实施方案。MRI系统，诸如图1所示的MRI系统，包括接收RF线圈单元，其可以由一个或多个RF线圈构成。例如，接收RF线圈单元可以包括RF线圈的阵列，如图3和图7所示。如图2所示，RF线圈被配置有耦接电子器件和分布式电容线导体，使得每个RF线圈重量轻、柔韧，并且对于每个其他RF线圈透明。以这种方式，RF线圈可以抵靠患者的身体定位，并且包裹在患者周围，以便对包括复杂几何形状的身体部分成像。因为RF线圈包括耦接电子器件和分布式电容线导体，所以RF线圈可以相对于彼此移动和/或重叠，而不会劣化由RF线圈传输到MRI系统的MR信号。接收RF线圈单元可以用于对患者的头部、颈部、胸部和/或脊柱区域成像。然而，不同的患者可能有不同大小的颈部，因为颈部区域在不同的患者群体中显示出很大的尺寸差异。此外，颈部包括复杂的几何形状(诸如颈部相对较窄的中间部分朝着颌部向上和向外张开，并且也朝着胸部向下和向外张开)。患者与患者之间颈部解剖结构的这种可变性以及颈部的复杂几何形状导致接收RF线圈单元可能不充分地适形于患者解剖结构，以对诸如颈椎的解剖结构的所有区域充分成像。此外，当典型的RF线圈单元被制成紧密地适形于患者解剖结构时，由于紧邻RF线圈单元，患者可能会感到不适，因为RF线圈单元可能由刚性和/或防水材料构成，当紧密地围绕患者的颈部、胸部、头部和脊柱区域放置时，这些材料可能是不舒适的。因此，根据本文公开的实施方案，颈部RF线圈组件可以被配置为紧密地适形于患者解剖结构，而不会对患者造成过度的不适。颈部RF线圈组件可以包括多个RF线圈，如上文所述和图2所示。由于RF线圈的导体和小耦接电子器件的轻质和柔性特性，RF线圈可以安装在轻质和柔性材料上，该材料可以紧密地适形于患者解剖结构并适应各种不同的患者尺寸。例如，如图3至图6所示，第一颈部RF线圈组件可以包括三个RF线圈阵列，这三个RF线圈阵列彼此堆叠以形成具有中央RF线圈阵列和两个外围RF线圈阵列的套环状结构，该中央RF线圈阵列被配置为包裹在对象的颈部的狭窄(例如，中间)部分周围，两个外围RF线圈阵列在它们彼此堆叠在一起并堆叠在中央RF线圈阵列上时，形成两行交错的RF线圈。当对象佩戴第一颈部RF线圈组件时，两行交错的RF线圈中的一行从中心向上和向外张开以包围对象的颌部/下面部，并且两行交错的RF线圈中的另一行从中心向下和向外张开以包围对象的上胸部/肩部。形成两个外围RF线圈阵列的RF线圈可以开环方式附接到相应的衬底，使得每个RF线圈只有相对小的部分附接到衬底，并且每个RF线圈的剩余部分对环境“开放”。这种开环布置可以允许形成两个外围RF线圈阵列的RF线圈弯曲、挠曲和以其他方式移动，而不受典型衬底/外壳配置可能施加的任何限制，从而允许RF线圈适形到头部、颈部和脊柱区域的复杂几何形状周围。如图7至图13所示，第二颈部RF线圈组件可以包括半刚性衬底，其形状适于安装在对象的胸部和前颈部/颌部区域上。衬底可以包括翼片，该翼片被配置为在对象的耳朵下方从对象的脸颊沿着颈部侧面向后延伸，类似于倒置的颈部枕头。在一些示例中，衬底可以包括被配置为覆盖患者的下巴的下巴带。多个RF线圈耦接到衬底的内表面。衬底可以由泡沫或其他半刚性材料构成，并且第二颈部RF线圈组件的各种接头、铰链或挠曲区域可以通过泡沫衬底而不是传统的耦接/铰接机构来提供。当第二颈部RF线圈组件由患者佩戴时，耦接到衬底的RF线圈可以被带到靠近胸部、前颈部和下巴以及颈部的侧面/背面处，从而有助于颈部/脊柱区域的所有区域的高质量成像。图1示出了磁共振成像(MRI)装置10，该磁共振成像装置包括静磁场磁体单元12、梯度线圈单元13、RF线圈单元14、RF体或体积线圈单元15、传输/接收(T/R)开关20、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23、数据获取单元24、控制器单元25、患者检查床或床26、数据处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁共振成像(MRI)系统的射频(RF)线圈组件，包括：/n中央RF线圈阵列，所述中央RF线圈阵列包括被配置为覆盖待成像对象的颈部的第一多个RF线圈；/n上部RF线圈阵列，所述上部RF线圈阵列包括第二多个RF线圈，所述第二多个RF线圈从所述中央RF线圈阵列向上延伸，并被配置为覆盖所述对象的下头部区域；和/n下部RF线圈阵列，所述下部RF线圈阵列包括第三多个RF线圈，所述第三多个RF线圈从所述中央RF线圈阵列向下延伸，并被配置为覆盖所述对象的上肩部区域；/n其中，所述第一多个RF线圈、所述第二多个RF线圈和所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括环部分，所述环部分包括由介电材料封装和分隔的两个分布式电容线导体。/n

【技术特征摘要】
20181121 US 16/198,7131.一种用于磁共振成像(MRI)系统的射频(RF)线圈组件，包括：
中央RF线圈阵列，所述中央RF线圈阵列包括被配置为覆盖待成像对象的颈部的第一多个RF线圈；
上部RF线圈阵列，所述上部RF线圈阵列包括第二多个RF线圈，所述第二多个RF线圈从所述中央RF线圈阵列向上延伸，并被配置为覆盖所述对象的下头部区域；和
下部RF线圈阵列，所述下部RF线圈阵列包括第三多个RF线圈，所述第三多个RF线圈从所述中央RF线圈阵列向下延伸，并被配置为覆盖所述对象的上肩部区域；
其中，所述第一多个RF线圈、所述第二多个RF线圈和所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括环部分，所述环部分包括由介电材料封装和分隔的两个分布式电容线导体。


2.根据权利要求1所述的RF线圈组件，其中，每个RF线圈还包括用于连接到所述MRI系统的数据获取单元的耦接电子器件部分。


3.根据权利要求1所述的RF线圈组件，其中：
所述第一多个RF线圈沿着衬底部段的中心纵向轴线分布；
所述第二多个RF线圈中的每个RF线圈沿着所述衬底部段的第一边缘耦接；并且
所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈沿着所述衬底部段的第二边缘耦接。


4.根据权利要求3所述的RF线圈组件，其中，所述第一多个RF线圈中的所述RF线圈以重叠的方式沿着所述衬底部段分布，其中，所述第二多个RF线圈中的所述RF线圈以重叠的方式沿着所述衬底部段的所述第一边缘分布，并且所述第三多个RF线圈中的所述RF线圈以重叠的方式沿着所述衬底部段的所述第二边缘分布。


5.根据权利要求3所述的RF线圈组件，还包括包围所述中央RF线圈阵列、所述上部RF线圈阵列和所述下部RF线圈阵列的覆盖物。


6.根据权利要求5所述的RF线圈组件，其中，所述覆盖物由柔性织物材料制成。


7.根据权利要求3所述的RF线圈组件，其中：
当所述RF线圈组件处于第一平坦配置时，所述衬底部段在第一平面中延伸，并且所述第一多个RF线圈在所述第一平面中延伸，并且
当所述RF线圈组件处于第二成像配置时，所述衬底部段形成环形形状，并且所述第一多个RF线圈在一个或多个轴线处弯曲以适形于所述环形形状，并且在垂直于所述中心纵向轴线的任何轴线处，所述衬底部段在所述轴线处限定切平面，并且在所述切平面中的所述第一多个RF线圈中的任何RF线圈与在所述切平面中的所述衬底部段一起延伸。


8.根据权利要求7所述的RF线圈组件，其中：
当所述RF线圈组件处于所述第一配置时，所述上部RF线圈阵列和所述下部RF线圈中的每个RF线圈被配置为弯曲出所述第一平面；并且
当所述RF线圈组件处于所述第二配置时，所述上部RF线圈阵列和所述下部RF线圈阵列各自在所述一个或多个轴线处弯曲以适形于所述环形形状，并且在任何切平面处，所述上部RF线圈阵列和所述下部RF线圈阵列中的任何RF线圈被配置为弯曲出所述切平面。


9.根据权利要求1所述的RF线圈组件，其中，所述中央RF线圈阵列包括十个RF线圈，所述上部RF线圈阵列包括十一个RF线圈，并且所述下部RF线圈阵列包括十一个RF线圈。


10.根据权利要求1所述的RF线圈组...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托·塔拉西拉，巴林特·弗兰科，马克·詹科拉，云贞·斯蒂克尔，克莱夫·康拉德·罗萨莱斯·福兰特，弗雷泽·约翰·莱恩·罗伯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US