确定磁性粒子的空间分布的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在检查区域中确定磁性粒子的空间分布的装置和方法。磁场设备用于产生空间非均匀梯度磁场，这种磁场有至少一个区具有低磁场强度，在该区中，粒子的磁化处于非饱和状态，而粒子在余下的区中处于饱和状态。通过利用改变设备在检查区域中改变具有低场强的区的位置，就会导致磁性粒子的磁化的改变，这种改变可从外部由检测设备进行检测并含有与检查区域中的磁性粒子的空间分布有关的信息。磁场设备或改变设备或检测设备或这些设备的组合至少部分地布置在医疗器械上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用医疗器械在检查区域中确定磁性粒子的空间分布的装置和确定这种分布的方法。而且，本专利技术还涉及医疗器械以及将这种医疗器械用在前面所提及的装置中的使用。
技术介绍
可从DE 10151778中获知这种装置和这种方法。在该专利所描述的方法中，产生空间非均匀磁场，这种磁场有至少一个区具有低磁场强度，在该区中，粒子的磁化处于非饱和状态，而粒子在余下的区中处于饱和状态。通过在检查区域中改变具有低场强的区的位置，就会导致磁化的改变，这种改变可从外部进行检测并含有与检查区域中的磁性粒子的空间分布有关的信息。本专利技术还公开了一种实现这种方法的装置。检查区域由几个线圈装置包围，通过这些线圈装置产生非均匀磁场、导致磁场区中的位移并检测信号。然后将这些信号进行估计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于形成一种经过改进的装置。这种目的像权利要求1中所主张的那样通过用于确定检查区域中的磁性粒子的空间分布的装置来实现，这种装置包括a)磁场设备，这种磁场设备用于产生磁场，这种磁场具有磁场强度的空间行进路线(spatial course)，以在检查区域中有第一部分区和第二部分区，第一部分区具有低磁场强度，第二部分区具有较高的磁场强度，b)改变设备，这种改变设备用于改变检查区域中的两个部分区的空间位置，以使粒子的磁化局部改变，c)检测设备，这种检测设备用于检测信号，这些信号取决于受到空间位置的改变的影响的检查区域中的磁化，d)估计设备，这种估计设备用于估计信号，以获取与检查区域中的磁性粒子的空间分布有关的信息，其中磁场设备或改变设备或检测设备或这些设备的组合至少部分地布置在医疗器械上。就本专利技术的描述而言，相同的申请人将参考下列文件，这些文件通过参考整体地结合在本专利技术之中A×1专利技术名称为“Verfahren Ermittlung der r_umlichen Verteilungmagnetischer Partikel”的德国专利申请DE10151778 A1，A×2专利技术名称为“Verfahren und Ger_t zur Beeinfflussungmagnetischer Partikel”欧洲专利申请EP03101014.3A×3专利技术名称为“Verfahren zur lokalen Erw_rmung mitmagnetischer Partikeln”德国专利申请DE10238853 A1。磁场设备、改变设备和检测设备以及它们的作用方式在文件A×1和A×2中大体上进行了描述，因此仅对这些设备的与本专利技术相关的内容进行描述。关于这些设备的进一步细节应参考前面所提及的文件。从前面所提及的文件中可以获知，具有第一部分区的梯度磁场由磁场设备形成，例如，这种第一部分区是空间上相干的区。在这种部分区中，磁场非常弱，以至于粒子的磁化在或大或小的程度上不透液外部磁场，即磁场不饱和。在第二部分区中(即在第一部分之外的检查区域的余下部分中或在包围第一部分区的区中)，磁场足够地强，以将粒子保持在饱和状态。根据文件A×1，磁场设备包括如线圈和永磁体或两个永磁体的麦克斯韦(Maxwell)线圈装置，这两个永磁体相对并具有相同的磁极端部。此外，还可从文件A×2中获知线圈装置，在该文件中，检查区域并不位移磁场设备中，而是位于磁场设备之后。非均匀磁场或梯级磁场在所有的这些装置产生，在这种磁场中第一部分区形成，该第一部分区具有较低的磁场强度或者与周围的环境相比根本就没有磁场强度。例如，文件A×1至A×3示出了这种磁场，如在文件A×1的图2中。根据本专利技术，可将磁场设备至少部分地置于医疗器械中。因此，可将具有低磁场强度的区置于医疗器械附近，以确定医疗器械附近的磁性粒子的分布。这样就在具有低磁场强度的区附近产生磁场的较高梯度，而且这就会导致分辨率的提高。此外，在将医疗器械移动时，具有低磁场强度的区的位置不会相对于医疗器械移动或几乎不移动，因此，具有低磁场强度的区基本上跟随医疗器械的移动。这样，就可以总在医疗器械的附近确定磁性粒子的分布。在从文件A×1至A×3中获知的装置中，具有低磁场强度的区的位置由对应的处于基本状态的磁场设备预先限定，即没有改变设备进行的任何作用。若检查目标(如患者)在检查期间相对于检查区域移动或改变位置，那么到患者的对应的区可能仅有具有低磁场强度的区的各种位置的失真或甚至是不正确的分配。因此，在确定磁性粒子的空间分布时就会出现移动假象，这也可从如核旋X线体层照相术中获知。可通过至少部分地将磁场设备布置在医疗器械上来减少或避免这些移动假象。若磁场设备包括如麦克斯韦线圈装置，那么可将两个线圈中的一个布置在医疗器械上。若磁场设备包括至少一个永磁体，那么可将永磁体布置在医疗器械上，如权利要求2所述。将永磁体布置在医疗器械上在实现时通常比较简单。特别地，与线圈不同，无需将任何电源或线路引到医疗器械之外。如文件A×2所公开的那样，权利要求3所要求的实施例对应于类似的装置。若磁场设备仅包括本说明书中所描述的器件，那么并不仅仅将磁场设备部分地布置在医疗器械上，而是完全布置在医疗器械上。这样就减少了包围检查区域的器件。如通过示例方式示出的那样，磁场设备通常包括一个或多个器件。因此，就此而言，磁场设备在医疗器械上的部分布置是指磁场设备的至少一个器件布置在医疗器械上。两个部分区的空间位置的变化可由各种改变设备引起，如在文件A×1或A×2中所描述的那样。另一方面，若除了DC电流之外还使用AC电流进行操作，那么磁场设备的线圈装置也可以用于此目的。另一方面，例如，通过利用专用线圈装置来产生叠加在梯度磁场上的时间可变磁场，也可使用分立的改变设备。根据本专利技术，可将至少一个这样的线圈装置布置在医疗器械上。因此，在两个部分区的位置的定期改变期间，可使用不公知的装置中所使用的频率高得多的频率。这是因为，在从文件A×1至A×3中获知的改变设备的布置中，将时间可变磁场应用于检查目标(患者)的相对较大的区域。可能的检查目标的加热大致取决于时间可变磁场的振幅与频率的乘积。通过将改变设备布置在医疗器械上，仅将时间可变磁场局部地应用于医疗器械附近。这样就极大地减少了检查目标的全部和局部加热。如通过示例方式示出的那样，改变设备通常也包括一个或多个器件。因此，就此而言，改变设备在医疗器械上的部分布置是指改变设备的至少一个器件布置在医疗器械上。若将线圈装置至少部分地用在改变设备中，根据操作模式，用高频率对这些装置进行操作。由于电阻的原因，这些线圈装置可能加热。这种高于特定水平的加热在布置在医疗器械上的线圈装置的情况下可能是并不希望的。可像权利要求4所要求的那样将用高频率进行操作的线圈的加热减少。正如所公知的那样，可通过利用磁心来减少流过绕组的电流或线圈的绕组的数量，这样就会减少加热。由磁心中的磁反向所导致的热损失由其软磁性质减少，特别是若磁心具有磁化特征时，这种磁化特征在作用于磁心上的磁场强度的范围内尽可能地呈线性。根据文件A×1和A×2，来自磁性粒子的信号可由作为检测设备的至少一个线圈或线圈装置检测。根据本专利技术，可将这种线圈或线圈装置布置在医疗器械上。因此，若具有低磁场强度的区位于检测设备中或位移到检测设备附近，那么就可以检测到这些信号具有相当大的改进的信噪比。如权利要求5中所要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在检查区域中确定磁性粒子的空间分布的装置，所述装置包括：ａ）磁场设备（１３ａ、１３ｂ、２５、３０和３１），所述磁场设备用于产生磁场，所述磁场具有磁场强度的空间行进路线，以在所述检查区域中有第一部分区（２７）和第二部分区，所述第一 部分区（２７）具有低磁场强度，所述第二部分区具有较高的磁场强度，ｂ）改变设备（１４、１５ａ、１５ｂ、１６ａ和１６ｂ），所述改变设备用于改变所述检查区域中的所述两个部分区的空间位置，以使所述粒子的磁化局部改变，ｃ）检测设备（１ ７），所述检测设备（１７）用于检测信号，所述这些信号取决于受到所述空间位置的改变所影响的所述检查区域中的磁化，ｄ）估计设备，所述估计设备用于估计信号，以获取与所述检查区域中的磁性粒子的空间分布有关的信息，其中，所述磁场设备或 所述改变设备或所述检测设备或所述这些设备的组合至少部分地布置在医疗器械（８和８ａ）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B格莱克，J韦泽尼克，T尼尔森，
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]