具有生物防护用途的MRI RF环形线圈模块和间隔固定器件的集成系统技术方案

当扫描患者以生成其图像时，射频（ＲＦ）线圈模块（１０）使用多个夹子（１２）可伸缩地相互耦合，以形成平的或多边形的线圈阵列，该线圈阵列放置在患者或其部分之上或其周围。用户评估要成像的体积，识别适当大小和形状的线圈阵列配置，并使用一个或多个预先确定角度的夹子（１２）来构造识别的线圈阵列配置，该线圈阵列配置放置在该体积上或其周围。线圈模块（１０）耦合到前置放大器接口盒（ＰＩＢ）（１８），该前置放大器接口盒（ＰＩＢ）（１８）向患者成像设备（２０），如ＭＲＩ扫描仪提供前置放大的线圈信号（一个或多个）。小的阵列可构造来容纳儿科患者和／或较小的动物。模块（１０）被全密封，可以在各次使用之间对其清洁，并且在使用寿命结束时丢弃。在一个方面，模块化线圈阵列、夹子（１２）和ＰＩＢ（１８）维持在隔离的污染区中，与患者成像设备（２０）分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在由美国国立卫生研究院(NIH)赞助的补贴No.N01-A0-60001的政府支持下进行了本专利技术。政府在本专利技术中具有一定的权利。本申请在特别是涉及与生物防护(biocontainment)和去污染(decontamination)协议结合使用的患者成像设备的患者成像系统中有特定应用。然而，将意识到的是，所述技术还可以在其它患者成像系统、其它生物防护情景或成像技术中得到应用。传统上，磁共振(MR)设备制造商和第三方MR线圈供应商已经不能满足对儿科对象进行扫描的需要。日常，这种扫描最大限度的利用为成人使用设计的线圈来执行。这通常不能舒服地适合所有对象，要求专业技师来为线圈加垫和使得线圈适合对象，并且对较小对象的较高分辨率成像产生次优信噪比。该问题已经被看作是难以处理的，这是因为需要大小不同的许多线圈变型来与不同年龄和大小的儿童相适合。开发和使得一组这样的线圈合格的成本较高，并且对终端客户的成本也高，因此儿科扫描市场处于被遗弃的状况。此外，在MRI场所处用于大量不同大小的线圈的储存空间也是问题。如单个环形平面导体图案(conductor pattern)的简单线圈已经长期在MR中使用。按照阵列使用超过一个环形线圈也是已知的。预置(pre built)入集成的多元件线圈中的组合阵列是已知的，并且在大约最近10年已经成为标准商业配置。更经常的是，这些阵列只用于接收信号检测，而其它线圈用于执行发射功能。对于已知的解剖结构和大小，预置的阵列是可接受的，但是对于其它大小的对象解剖结构，它是不够优化的，并且在较大的解剖结构或较大的对象不能装入其中时，可能是完全不兼容的。现有的预置阵列不容易扩展，因此为不同对象提供新的能力会需要整个设计周期来制造新的产品。设计和生产每种新配置通常是昂贵的，并且对终端客户来-->说是昂贵的。这使得客户等待新的设计，并且一旦它们变得可用，客户就需要承担购买新的预置阵列、当其不使用时储存它、学习任何新的独特性能特点或限制等的负担。现有的预置阵列通常不适合在成像或研究传染病的应用中需要的严格去污染。系在患者身上的表面线圈也是已知的。类似地，已经提出了具有内置柔软线圈的外衣。本申请提供新的和改进的可伸缩的线圈阵列构造系统和方法，其克服了上述问题和其它。根据一方面，一种模块化线圈阵列系统包括：多个射频(RF)接收线圈模块；多个刚性夹子，其将所述线圈模块连接起来以形成所述模块化线圈阵列；以及接口盒，其连接到多个线圈模块中的每一个，放大从该线圈模块接收的信号，并将所放大的信号输出到患者成像设备。根据另一方面，一种配置模块化线圈阵列的方法包括：确定要成像的体积的大小；选择线圈阵列配置以容纳要成像的体积；使用夹子将线圈模块连接起来以实现所选择的线圈阵列配置。该方法还包括将线圈阵列放置在要成像的体积上或其周围并且对该体积成像。一个优点是该线圈阵列模块被全密封以便消毒。另一个优点在于线圈阵列对于不同大小对象的可伸缩性。本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细描述时将认识到本专利技术的创新的另外的优点。本专利技术可以采用各种部件和各部件的排列、以及各种步骤和各步骤的排列的形式。附图仅用于说明各种方面的目的，而不要被解释为限制本发明。图1图示了刚性的、半抛弃型(semi-deposable)射频(RF)接收线圈模块，其在可配置线圈阵列中用于对象的磁共振成像；图2是多个线圈模块可以连接到其的前置放大器接口盒(PIB)的图示，该接口盒可选地组合从各模块接收的信号以输出到MRI扫描仪；图3示出了使用夹子刚性耦合的、按照八边形阵列布置的可连接线圈-->模块的实施例；图4图示了用于置于支撑物上的诸如对象躯干的感兴趣体积的线圈模块阵列的另一实施例；图5和6分别图示了重叠的线圈模块的阶梯阵列的端视图，该重叠的线圈模块具有如下模块：具有厚的末端外壳的模块和具有薄的末端外壳的模块；图7图示了可用来从多个RF接收器线圈模块形成多种几何形状的多个夹子；图8图示了使用了由180°夹子和135°夹子连接的多个模块的顶部开口型(split top)接收器阵列；图9图示了具有包括用于容纳刚性夹子的容纳凹槽的外壳的模块；图10图示了根据各方面、使用不同夹子的多种配置的三线圈阵列；图11图示了根据各方面、使用多个夹子构造的四线圈阵列；图12图示了根据各种特征、使用多个夹子的不同取向的五线圈阵列；图13图示了根据在此描述的特征、使用不同夹子构造的六线圈阵列的若干示例；以及图14是根据各种特征、用于构造定制RF接收线圈阵列的方法的图示。图1图示了刚性的、半抛弃型射频(RF)接收线圈模块10，其在可配置线圈阵列中用于对象的磁共振成像。各模块适于宽范围的不同大小的动物和人的宽范围的解剖结构。例如，各模块可形成为适于例如儿科对象成像、动物研究等的定制几何形状。可在使用寿命结束时或在其潜在污染使得需要处理掉的任何时候处理各模块。多个模块10中的每一个可以使用预形成的夹子12连接，该夹子允许用户为给定对象生成期望形状的线圈阵列。每个模块包括环形线圈14和用于通过通信链路(例如，RF通信电缆等)将信息传送到前置放大器接口盒(PIB)18的电路16。匹配和调谐元件被并入该环和/或电路16。各模块被密封，并且具有连接器，将连接器设计为减少生物污染物和/或挥发性去污染液体和气体的进入或捕获。因此利用可以耐受来自侵蚀性清洗和去污染化学物的化学袭击的物质来构造各模块。此外，尽管各模块在此描述为是平的并且包括环形线圈，但是将意识到的-->是，一个或多个模块可以是弯曲的、蝶型的、鞍型的和/或可以包括正交表面线圈等。在一个实施例中，由各模块的阵列接收的谐振信号在PIB18中解调，并且被传送到患者成像设备20(如MRI机器等)，其将接收的信息存储到数据存储器22中。在其它实施例中，PIB 18包括用于各个线圈的前置放大器以及接口板(未示出)，该接口板将每个线圈通道的分开的MR信号发送到患者成像设备20，在患者成像设备中它们被解调、数字化、处理为图像等。重建或阵列处理器24执行二维或三维傅立叶逆变换或其它已知的变换，以便重建存储在图像存储器26中的切片或体积图像表示。可以在操作器控制下的视频处理器28将体积图像表示的选定部分转换为切片图像、投影图像、透视图等，用于显示在用户接口30(例如，具有监视器等的工作站或其它计算设备)上。可以根据若干标准(如一本文档来自技高网...

【技术保护点】
已经描述了优选实施例，现在本专利技术要求保护：　一种模块化线圈阵列系统，包括：　多个射频（ＲＦ）接收线圈模块（１０）；　多个刚性夹子（１２），其将所述线圈模块（１０）连接起来以形成所述模块化线圈阵列；以及　接口盒（１８） ，其与所述多个线圈模块（１０）中的每一个连接，放大从所述线圈模块（１０）接收的信号，并将所放大的信号输出到患者成像设备（２０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-9 60/804,321已经描述了优选实施例，现在本发明要求保护：
1.一种模块化线圈阵列系统，包括：
多个射频(RF)接收线圈模块(10)；
多个刚性夹子(12)，其将所述线圈模块(10)连接起来以形成所述模
块化线圈阵列；以及
接口盒(18)，其与所述多个线圈模块(10)中的每一个连接，放大从
所述线圈模块(10)接收的信号，并将所放大的信号输出到患者成像设备
(20)。
2.如权利要求1所述的系统，其中，每个线圈模块(10)包括RF接
收线圈(14)和用于与所述接口盒(18)通信的电路(16)。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述患者成像设备(20)是磁共
振成像(MRI)设备，其执行用于对从所述接口盒(18)接收的信号进行敏
感性编码(SENSE)加速和恒定等级表现(CLEAR)均匀性校正的算法。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述刚性夹子(12)包括90°夹
子(68)、108°夹子(66)、120°夹子(64)、135°夹子(62)或180°夹子(60)
中的至少一个。
5.如权利要求4所述的系统，其中，对所述夹子(60，62，64，66，68)进
行彩色编码以指示它们各自的角度。
6.如权利要求4所述的系统，其中，所述夹子(60，62，64，66，68)将所
述模块(10)连接起来以形成多边形线圈阵列。
7.如权利要求4所述的系统，其中，以如下方式将所述线圈模块(10)
选择性地连接起来：
使用90°夹子(68)以形成全部或部分正方形线圈阵列；
使用108°夹子(66)以形成全部或部分五边形线圈阵列；
使用120°夹子(64)以形成全部或部分六边形线圈阵列；
使用135°夹子(62)以形成全部或部分八边形线圈阵列；或
使用180°夹子(60)以形成平的线圈阵列。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述线圈模块(10)被全密封。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述接口盒(18)包括用于与各
个线圈模块(10)连接的多个端口，并且其中，可以堆叠多个接口盒(18)
以容纳模块化线圈阵列，所述模块化线圈阵列具有比单个接口盒(18)可
以容纳的线圈模块更多的线圈模块(10)。
10.一种包括如权利要求1所述的模块化线圈阵列系统的磁共振成像
系统，被配置和定位为接收空间编码的磁共振RF信号。
11.一种配置如权利要求1所述的模块化线圈阵列的方法，包括：
评估要成像体积的大小；
选择线圈阵列配置以适合所述要成像体积；
使用夹子(12)将线圈模块(10)连接起来，以实现所选择的线圈阵
列配置；
将所述线圈阵列放置在所述要成像体积上或其周围；以及
对所述体积成像。
12.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ肖，DL福克塞尔，JT卡隆，RC高斯，WR丹尼斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]