НЕИНВАЗИВНАЯ КАТУШКА ДЛЯ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ДЛЯ MR-СИСТЕМ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ОСНОВНЫМ ПОЛЕМ Российский патент 2017 года по МПК G01R33/34 

Последующее описание относится, в общем, к областям техники магнитного резонанса. Она находит особое применение в сочетании с локальными радиочастотными (RF) резонансными катушками для открытых магнитных систем или магнитных систем с вертикальным полем и будет описано с конкретной ссылкой на них. Однако будет понятно, что она также находит применение в других сценариях использования и необязательно ограничивается вышеупомянутым применением.

MR-системы создают 3D-изображения анатомии человека с высоким разрешением. Субъект, подвергающийся процедуре магнитного резонанса (MR), такой как процедура MR-формирования изображений, позиционируется на опоре для пациента в основном магнитном поле (B₀), которое является статическим. Импульсы RF-поля (B₁) прикладываются с частотой магнитного резонанса, чтобы вызывать резонанс в диполях субъекта. В основном поле находится катушка для всего тела, которая генерирует RF-импульсы в соответствии с выбранным протоколом формирования изображений. В некоторых процедурах формирования изображений локальные катушки помещаются рядом с телом в различных местоположениях, чтобы принимать сигнал RF-резонанса и/или формировать RF-импульсы. Когда используются в режиме передачи, локальные катушки фокусируют RF-импульсы на конкретной части тела или местоположении. Локальные катушки принимают слабые магнитно-резонансные затухающие RF-сигналы близко к телу и ретранслируют принятые сигналы приемнику. Направление магнитного поля принимаемого RF-поля является ортогональным направлению магнитного поля основного поля (B₀). Принятые RF-данные реконструируются в одно или более изображений.

MR-системы туннельного типа включают в себя туннель, окруженный основной магнитной катушкой, которая формирует статическое поле (B₀) горизонтально вдоль оси, центрированной в туннеле. Ось субъекта типично является параллельной оси статического поля. Прикладываются поля B₁, которые являются ортогональными статическому полю B₀. Локальные катушки, используемые с традиционными системами, принимают ортогональные компоненты RF-поля, типично ориентированные вверх и вниз или поперечно. Локальные катушки проектируются, чтобы соответствовать внешней поверхности различных частей тела субъекта в положении лежа на спине, проходящем через туннель, и принимать сигналы, которые являются ортогональными статическому полю. Открытые MR-системы, которые являются более открытыми и менее клаустрофобными, используют основное поле, которое является ортогональным оси субъекта, такое как вертикальное основное поле. Изображаемый субъект типично располагается в положении лежа на спине между верхней и нижней поверхностью вертикальной основной системы формирования изображений. Однако с вертикальной переориентацией статического поля локальные катушки, предназначенные, чтобы работать с горизонтальным статическим полем в направлении вверх и вниз, больше не являются ортогональными вертикальному основному полю, хотя они все еще согласуются с внешней поверхностью тела. Локальные катушки, традиционно используемые с системами с горизонтальным основным полем, не измеряют ортогональные RF-поля по отношению к вертикальному основному полю. Одним важнейшим примером являются катушки, используемые для формирования изображения области предстательной железы.

Интересующей областью в магнитно-резонансной томографии является предстательная железа. В традиционных горизонтально ориентированных основных полях локальная катушка, такая как абдоминальная локальная катушка, может быть использована, чтобы формировать изображение области предстательной железы. MR-томография может быть использована для MR-управляемых биопсий. MR-управляемые биопсии подразумевают введение биопсийной насадки через прямую кишку рядом с предстательной железой пациента. Аномальная область, идентифицированная в изображениях, намечается, и изображаемая биопсийная насадка направляет иглу к целевой ткани, чтобы брать для биопсии целевую ткань. Локальная катушка, используемая во время биопсий, включает в себя открытый доступ для хирургических инструментов, чтобы выполнять биопсии.

Последующее описание раскрывает новую и улучшенную специализированную неинвазивную катушку для предстательной железы для MR-систем с вертикальным основным полем, которая устраняет вышеуказанные и другие проблемы.

В соответствии с одним аспектом индуктивно связанная магнитно-резонансная локальная радиочастотная катушка для предстательной железы включает в себя, по меньшей мере, два соединенных электропроводящих контура и интерфейсное устройство. По меньшей мере, два соединенных электропроводящих контура настраиваются, чтобы принимать компоненты магнитно-резонансного радиочастотного сигнала вдоль оси субъекта, расположенного в основном магнитном поле (B₀), ортогональном оси субъекта, и генерировать один или более токов, указывающих принятые компоненты магнитно-резонансного сигнала. Интерфейсное устройство, соединенное, по меньшей мере, с двумя проводящими контурами, передает измерения одного или более токов в систему обработки сигнала.

В соответствии с другим аспектом способ для формирования изображения области с помощью магнитного резонанса включает в себя позиционирование субъекта на опоре пациента, по меньшей мере, с двумя соединенными электропроводящими контурами, настроенными, чтобы принимать компоненты магнитно-резонансного радиочастотного сигнала вдоль оси субъекта, расположенного в основном магнитном поле (B₀), ортогональном оси субъекта, и генерировать один или более токов, указывающих принятые компоненты магнитно-резонансного сигнала. Магнитный резонанс возбуждается в субъекте, и измерения сгенерированных одного или более токов передаются. Переданные измерения сгенерированных одного или более токов принимаются. Одно или более изображений реконструируются из принятых измерений сгенерированных одного или более токов.

В соответствии с другим аспектом магнитно-резонансная локальная радиочастотная катушка включает в себя, по меньшей мере, два электропроводящих контура и интерфейсное устройство. По меньшей мере, два электропроводящих контура настраиваются, чтобы принимать магнитно-резонансные радиочастотные сигналы, и соединяются вдоль участка между бедрами субъекта и окружают осевую часть субъекта. Интерфейсное устройство соединяется, по меньшей мере, с двумя электропроводящими контурами и передает измерения принятых магнитно-резонансных радиочастотных сигналов.

Одним преимуществом является локальная катушка, которая работает в основном поле, ортогональном оси субъекта.

Другое преимущество заключается в обнаружении компонентов поля, которые параллельны оси субъекта.

Другое преимущество заключается в открытом доступе конструкции катушки.

Другое преимущество заключается во множестве режимов, в которых катушка может работать.

Еще дополнительные преимущества будут очевидны обычным специалистам в области техники после прочтения и понимания последующего подробного описания.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и конфигураций компонентов и различных этапов и конфигураций этапов. Чертежи служат только для целей иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.

Фиг. 1A-D схематично иллюстрируют ориентацию основного поля и локальную принимающую катушку в горизонтальном основном поле и вертикальном основном поле.

Фиг. 2 схематично иллюстрирует один вариант осуществления вертикальной основной MR-системы со специализированной локальной катушкой для предстательной железы.

Фиг. 3A-C в виде схем иллюстрируют три варианта осуществления специализированной локальной катушки для предстательной железы.

Фиг. 4 в виде 3D-графика изображает чувствительность RF-поля в одном варианте осуществления локальной катушки для предстательной железы.

Фи. 5A-D графически иллюстрируют режимы работы вариантов осуществления локальной катушки для предстательной железы.

Фиг. 6A-C в виде схем иллюстрируют компоненты вариантов осуществления локальной катушки для предстательной железы.

Фиг. 7A-B в виде схем иллюстрируют компоненты другого варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы.

Фиг. 8A-B в виде схем иллюстрируют компоненты варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы, работающей с высокочастотным ультразвуком.

Фиг. 9A-B в виде схем иллюстрируют компоненты другого варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы.

Фиг. 10A-B иллюстрируют в виде блок-схем последовательности операций, способы использования различных вариантов осуществления локальной катушки для предстательной железы, такой как передающая/принимающая и только принимающая локальная RF-катушка.

На фиг. 1A и 1B ориентация основного поля по отношению к пациенту показана для традиционного MR-сканера с горизонтальным основным полем (B₀). На фиг. 1A показан вид сверху с туннелем, представленным как прямоугольная область, и локальной катушкой, показанной как контурная катушка. Поле B₀ направлено по оси от головы к стопам, а RF-поле или поле B₁ направлено в пациента. Фиг. 1B показывает ту же ориентацию в виде сбоку, который иллюстрирует поле B₁ ортогонально полю B₀ с контурной катушкой, расположенной на поверхности пациента в паховой области. Фиг. 1C и 1D сопоставляют одну и ту же локальную катушку и ориентацию пациента в MR-сканере с вертикальным основным полем (B₀). Поле B₀ на фиг. 1C и 1D параллельно полю B₁ локальной катушки и направлено в пациента. Вид сбоку показывает параллельное соотношение между полями B₀ и B₁, которое воспроизводит локальную катушку, нечувствительную к полю B₁.

Со ссылкой на фиг. 2 вариант осуществления MR-системы 5 со статическим (B₀) основным полем 6, ортогональным оси 7 субъекта 8, и локальной катушкой 10 для предстательной железы иллюстрируется в виде схемы. Система 5 включает в себя MR-сканер 12. MR-сканер 12 включает в себя основной магнит 14, полюса которого генерируют статическое основное поле (B₀) 6, такое как вертикальное основное поле. MR-сканер дополнительно включает в себя одну или более градиентных катушек 16 для применения градиентных полей и одну или более RF-катушек 18, которые формируют RF-импульсы, чтобы вызывать магнитный резонанс в субъекте 8, и которые, в некоторых вариантах осуществления, могут захватывать резонансные сигналы от субъекта. MR-сканер 12 включает в себя открытые конструкции, такие как открытый сканер панорамного или "C"-типа. Субъект поддерживается на опоре 20 пациента, такой как горизонтальное ложе или кушетка в вертикальном основном сканере. Система включает в себя контроллер 22 последовательности и блок 24 радиочастотного (RF) приемника. Контроллер последовательности управляет работой визуализирующей последовательности, который включает в себя блок 26 RF-передатчика, управляющий работой RF-катушек 18, и градиентный контроллер 28, управляющий работой градиентных катушек 16. Связь между блоком управления и соответствующими катушками может быть беспроводной или проводной. Блок 26 RF-передатчика работает совместно с локальной катушкой 10, когда сконфигурирована как передающая/принимающая катушка. RF-приемник 24 принимает RF-данные от локальной катушки, указывающие магнитный резонанс, вызванный в ткани субъекта. RF-данные могут передаваться между локальной катушкой и RF-приемником беспроводным образом или посредством проводного соединения. С беспроводным соединением используется энергия индуцированного тока или отдельного источника энергии, чтобы передавать RF-данные. С проводным соединением провод может необязательно подавать энергию для усиления и передачи резонансного сигнала. Блок 30 реконструкции, такой как процессор, принимает RF-данные от RF-приемника 24 и реконструирует одно или более изображений из принятых данных.

Локальная катушка 10 для предстательной железы включает в себя, по меньшей мере, два соединенных электропроводящих контура, настроенных, чтобы принимать ортогональные компоненты магнитно-резонансных радиочастотных сигналов, при этом ортогональные компоненты ортогональны полю B₁, например, вдоль оси субъекта и поперечно субъекту. Локальная катушка для предстательной железы дополнительно включает в себя интерфейсное устройство, которое связывает между собой локальную катушку и RF-приемник. Резонансные сигналы, индуктивно генерируют один или более токов, указывающих магнитный резонанс. Проводящие контуры соединяются, когда они проходят между верхними частями бедер субъекта рядом с паховой областью. Проводящие контуры действуют как локальная принимающая катушка для ткани в области предстательной железы субъекта. Когда катушка 10 для предстательной железы является только принимающей локальной катушкой, RF-импульс передается посредством катушки для всего тела. Необязательно, с помощью источника энергии и контроллера проводящие контуры локальной катушки могут также работать в качестве передающей и принимающей катушки, которая фокусирует магнитный резонанс в ткани предстательной железы.

Система 5 включает в себя рабочую станцию 32. Рабочая станция 32 включает в себя электронный процессор или электронное процессорное устройство 34, дисплей 36, который отображает изображения, меню, панели и пользовательские элементы управления, и, по меньшей мере, одно устройство 38 ввода, которое вводит варианты выбора медицинского работника. Рабочая станция 32 может быть настольным компьютером, переносным компьютером, планшетом, мобильным вычислительным устройством, смартфоном и т.п. Устройство ввода может быть клавиатурой, мышью, микрофоном и т.п.

Различные блоки или контроллеры 22, 24, 26, 28, 30 подходящим образом осуществляются посредством электронного устройства(в) обработки данных, такого как электронный процессор или электронное процессорное устройство 34 рабочей станции 32, или посредством сетевого серверного компьютера, функционально соединенного с рабочей станцией 32 посредством сети, или т.д. Более того, раскрытая реконструкция и работа системы подходящим образом реализуются как невременный носитель хранения, хранящий инструкции (например, программное обеспечение), считываемые электронным устройством обработки данных и исполняемые электронным устройством обработки данных, чтобы выполнять раскрытую реконструкцию и работу системы.

Дисплей 36 или устройство отображения, которое используется в данном случае, охватывает устройство вывода или пользовательский интерфейс, приспособленный для отображения изображений или данных. Дисплей может выводить визуальные, звуковые и/или тактильные данные. Примеры дисплея включают в себя, но не только: компьютерный монитор, телевизионный экран, сенсорный экран, тактильный электронный дисплей, экран Брайля, электронно-лучевую трубку (CRT), запоминающую трубку, бистабильный дисплей, электронную бумагу, векторный дисплей, плоскопанельный дисплей, вакуумный люминисцентный дисплей (VF), дисплеи на светоизлучающих диодах (LED), электролюминисцентный дисплей (ELD), плазменные дисплейные панели (PDP), жидкокристаллический дисплей (LCD), дисплеи на органических светоизлучающих диодах (OLED), проектор и головной дисплей.

Со ссылкой на фиг. 3A-3C показаны три различных варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы. На фиг. 3A проводящие контуры соединяются 40 между верхними частями бедер субъекта и отделяются диагонально 42 от лобковой области через тазобедренный сустав по направлению к талии субъекта. На талии субъекта контуры проходят вокруг талии 44 от передней части субъекта к задней части субъекта рядом с поверхностью тела. Направление сзади над областью ягодиц зеркально отражает направление спереди. Проводящие контуры определяются по размеру, чтобы помещаться поверх каждой из верхней части бедра и ягодиц субъекта и проходить поверх талии субъекта. Толщина проводящих контуров обеспечивает открытый доступ к области предстательной железы. Конструкция настраивает локальную катушку, чтобы либо разъединять контуры, либо работать как квадратурная катушка. Локальная катушка может работать в двух режимах.

На фиг. 3B проводящие катушки имеют такой размер, что проводящий пояс 46 окружает талию субъекта, и участок 48 проходит между верхними частями бедер субъекта и соединяет перед и зад с проводящим поясом. Проводящие контуры совместно используют участок, который проходит между верхними частями бедер, и разделяются в месте соединения участка с поясом, который окружает талию. Толщина проводящих контуров обеспечивает открытый доступ к области предстательной железы. Конструкция настраивает локальную катушку, чтобы либо разъединять контуры, либо работать как квадратурная катушка. Локальная катушка может работать в двух режимах.

Фиг. 3C иллюстрирует вариант осуществления, который включает в себя четыре проводящих контура. Конструкция добавляет два контура 49, аналогичных конструкции, иллюстрированной на фиг. 3A, в конструкцию, иллюстрированную на фиг. 3B. Дополнительные контуры соединяются с участком, который проходит через верхние части бедер субъекта. Каждый дополнительный контур окружает верхнюю часть контура, располагаясь под углом по направлению к талии субъекта. Дополнительные контуры, в целом, проходят поверх тазобедренного сустава. Толщина проводящих контуров обеспечивает открытый доступ к области предстательной железы. Конструкция настраивает локальную катушку, чтобы разъединять четыре контура.

Со ссылкой на фиг. 4 3D-график изображает чувствительность RF-поля на основе конструкции локальной катушки для предстательной железы, иллюстрированной на фиг. 3B. Затемненная область графика показывает затемненную область, где чувствительность является наибольшей. Затемненная область иллюстрируется в контуре объема, который представляет перекрещивание. Область, показанная с наибольшей интенсивностью, соответствует области предстательной железы в субъекте. Затемненная область находится близко к проводящим контурам. Чувствительность является наивысшей наиболее близко к проводящим контурам.

Фиг. 5A-D графически иллюстрируют режимы работы вариантов осуществления локальной катушки для предстательной железы. Фиг. 5A и 5B иллюстрируют два рабочих режима локальной катушки для предстательной железы, изображенной на фиг. 3A. На фиг. 5A токи протекают в каждой катушке или проводящем контуре 50 в противоположных направлениях вокруг верхней части бедра/тазобедренного сустава, например, один протекает по часовой стрелке, а другой протекает против часовой стрелки. Этот режим имеет хорошую чувствительность к поперечным компонентам резонансного сигнала. Во втором рабочем режиме фиг. 5B показывает ток, протекающий в одинаковом направлении в каждом проводящем контуре 50, либо оба по часовой стрелке, либо оба против часовой стрелки. Этот режим имеет хорошую чувствительность к осевым компонентам резонансного сигнала. В квадратурном режиме катушки настраиваются одновременно на оба режима. Фиг. 5C и 5D иллюстрируют два рабочих режима катушки, изображенной на фиг. 3B. На фиг. 5C ток протекает в противоположных направлениях вокруг каждой стороны талии субъекта и в общем направлении между ногами субъекта. Два проводящих контура 50 совместно используют участок между ногами в качестве общего пути. Этот режим имеет чувствительность к поперечным компонентам резонансного сигнала. Фиг. 5D изображает второй режим той же катушки с током, протекающим вокруг талии субъекта, а не между ногами субъекта. Часть каждого проводящего контура 50 формирует единый проводящий контур. Этот режим имеет хорошую чувствительность к осевым компонентам резонансного сигнала. В квадратурном режиме катушки настраиваются одновременно на оба режима. Пути тока и рабочие режимы на фиг. 3C являются комбинацией путей тока и рабочих режимов, объединенных на фиг. 5A-D. Это обеспечивает множество контуров с различными чувствительностями, которые восприимчивы к технологиям параллельного формирования изображений.

Фиг. 6A-C в виде схем иллюстрируют компоненты другого варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы со ссылкой на фиг. 3A. Фиг. 6A показывает два вида локальной катушки. Два проводящих контура 50 соединяются вместе с разъединяющей системой. Разъединяющая система включает в себя два контура, и каждый контур включает в себя соединительное устройство 52. Соединительное устройство 52 включает в себя индуктивный контур или емкостную сеть для разъединения обоих проводящих контуров. Соединительное устройство 52 включает в себя части, которые перекрываются и соединяются. Фиг. 6B показывает вариант осуществления с соединительным устройством 52, которое включает в себя встроенные плоские преобразователи. На фиг. 6C вариант осуществления локальной катушки включает в себя соединительное устройство 52, которое соединяет с помощью пружин с гальваническим контактом. Проводящие контуры 50 с соединительным устройством разделяются или разъединяются, чтобы улучшать последовательность операций. Соединительное устройство может включать в себя интерфейсное устройство, которое связывает между собой локальную катушку и RF-приемник.

Фиг. 7A-B в виде схем иллюстрируют компоненты варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы со ссылкой на фиг. 3B. На фиг. 7A соединитель 54 соединяет участок проводящего материала 55 с соединительным устройством 56. Соединитель 54 является соединителем открывающего/закрывающего типа для улучшенной последовательности операций. Участок проводящего материала формирует проводящий контур, когда соединяется с соединительным устройством 56. Соединительное устройство 56 включает в себя встроенную электронику нарушения настройки, аналого-цифровой преобразователь и интерфейсное устройство. Необязательная одноразовая оболочка 58 покрывает участок проводящего материала 55, чтобы защищать от бактерий, крови и т.д. во время хирургического исследования. Соединитель 54 отсоединяется от соединительного устройства 56, чтобы устанавливать и демонтировать защитную оболочку 58. Соединяющее оптическое волокно 60 соединяет интерфейсное устройство в соединительном устройстве 56 с RF-приемником и передает принятые RF-данные. Фиг. 7B показывает схематично конфигурацию топологии проводников с настроечными конденсаторами.

На фиг. 8A-B в виде схем иллюстрируются компоненты варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы, работающей с высокочастотным ультразвуком (HIFU). Со ссылкой на фиг. 8A проводящий контур 50 включает в себя тонкие медные ленты 62 или провод 64 для совместимости с высокочастотным ультразвуком или позитронно-эмиссионной томографией (PET). Со ссылкой на фиг. 8B совместимость открытой конструкции локальной катушки, такой как вариант осуществления со ссылкой на фиг. 3A, показана с HIFU-эмиттером 66. Компоновка проводников с открытой конструкцией предусматривает отверстия, так что отражения HIFU-луча не возникают от локальной катушки.

Со ссылкой на фиг. 9A-B в виде схемы изображаются компоненты другого варианта осуществления локальной катушки для предстательной железы. Фиг. 9A показывает схематичное размещение компонентов конструкции локальной катушки со ссылкой на фиг. 3C. Конструкция локальной катушки включает в себя три соединительных устройства с размещением конденсаторов, чтобы задействовать четыре разъединенных проводящих контура 68, 70, 72, 74. Фиг. 9B показывает одноразовый проводящий контур или катушку 76 с соединительным устройством 78 и электроникой нарушения настройки. Одноразовые катушки 76 применяются с терапевтическими системами. Отдельное интерфейсное устройство 80 включает в себя аналого-цифровое преобразование и соединяется через соединитель 82 с одноразовой катушкой 76. Интерфейсное устройство измеряет один или более токов, индуцированных посредством магнитного резонанса, и передает одно или более показателей. Оптическое волокно 84 соединяется с интерфейсным устройством 80 и с соединителем 86. Оптическое волокно 84 несет передаваемые RF-данные от интерфейсного устройства к RF-приемнику.

Со ссылкой на фиг. 10A способ работы только принимающей локальной катушки для предстательной железы в одном варианте осуществления изображается в виде блок-схемы последовательности операций. На этапе 90 локальная катушка для предстательной железы помещается на субъект, и субъект и катушка позиционируются в основном поле MR-сканера. Ось основного поля и ось субъекта являются ортогональными. Субъект поддерживается посредством опоры. Позиционирование субъекта включает в себя позиционирование области предстательной железы в области формирования изображения магнитно-резонансной системы 12.

На этапе 92 контроллер последовательности заставляет RF-катушки 18 передавать RF-импульсы, которые вызывают и манипулируют магнитным резонансом в ткани предстательной железы субъекта. Когда наведенный магнитный резонанс в субъекте затухает, формируются слабые магнитно-резонансные RF-сигналы. Магнитно-резонансные сигналы индуцируют один или более токов в настроенной локальной катушке для предстательной железы. Локальная катушка для предстательной железы настраивается, чтобы принимать RF-сигналы, ортогональные основному полю. Более конкретно, когда настроены в квадратурный режим, катушки принимают ортогональные компоненты магнитно-резонансного сигнала, поперечные вертикальному магнитному полю. В режиме параллельного формирования изображений четыре контура из варианта осуществления на фиг. 3C индивидуально настраиваются, чтобы формировать различные чувствительности, чтобы одновременно создавать четыре линии k-пространства. Локальная катушка для предстательной железы измеряет индуцированные токи и передает измерения RF-приемнику. Чувствительность катушки оптимизируется для ткани в области предстательной железы.

Показания RF-сигналов принимаются посредством RF-приемника 24 на этапе 94. Принятые измерения передаются блоку 30 реконструкции, который реконструирует RF-сигналы в одно или более изображений на этапе 96. Блок реконструкции использует конфигурацию локальной катушки, режим работы и измеренные токи, ассоциированные с каждым RF-импульсом, чтобы реконструировать изображения. Изображения могут затем быть использованы, чтобы управлять терапией с помощью HIFU, пучка излучения и т.п. или чтобы направлять биопсию или другую инвазивную процедуру.

Со ссылкой на фиг. 10B способ работы передающей/принимающей локальной катушки для предстательной железы в одном варианте осуществления изображается в виде блок-схемы последовательности операций. Способ модифицирует вариант осуществления, изображенный в виде блок-схемы последовательности операций на фиг. 10A, с помощью этапа 98. RF-импульс, сформированный на этапе 92, модифицируется на этапе 98, где RF-импульсы, сформированные посредством катушки для всего тела, дополнительно фокусируются посредством RF-импульсов, сформированных посредством локальной катушки, которая фокусирует магнитный резонанс в ткани предстательной железы. После того как импульсы сформированы, локальная катушка для предстательной железы переключается, чтобы работать в качестве только принимающей катушки, чтобы измерять магнитный резонанс на этапе 94 аналогично соответствующему этапу на фиг. 10A.

Открытые конструкции различных вариантов осуществления локальной катушки для предстательной железы обеспечивают доступ с хирургическими инструментами, типично используемыми, чтобы брать для биопсии ткани предстательной железы. Толщина проводящих контуров и ориентация предусматривают отверстия и свободу перемещения как для субъекта, так и для медицинского работника, выполняющего биопсию.

Следует понимать, что в сочетании с конкретными иллюстративными вариантами осуществления, представленными в данном документе, некоторые структурные и/или функциональные признаки описываются как объединенные в определенные элементы и/или компоненты. Однако, предполагается, что эти признаки могут, с тем же или аналогичным преимуществом, также подобным образом быть включены в другие элементы и/или компоненты, когда уместно. Также следует понимать, что различные аспекты примерных вариантов осуществления могут выборочно применяться, когда уместно, чтобы добиваться других альтернативных вариантов осуществления, подходящих для желаемых применений, другие альтернативные варианты осуществления, таким образом, реализуют соответствующие преимущества аспектов, включенных в данный документ.

Также следует понимать, что конкретные элементы или компоненты, описанные в данном документе, могут иметь свою функциональность, подходящим образом реализованную через аппаратные средства, программное обеспечение, микропрограммное обеспечение или их комбинацию. Дополнительно, следует понимать, что некоторые элементы, описанные в данном документе, когда объединяются вместе, могут в подходящих обстоятельствах быть автономными элементами или иначе разделяться. Аналогично, множество конкретных функций, описанных как выполняемые одним конкретным элементом, могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих независимо, чтобы выполнять индивидуальные функции, или некоторые индивидуальные функции могут быть раздроблены и выполняться посредством множества отдельных элементов, действующих совместно. Альтернативно, некоторые элементы или компоненты, иным образом описанные и/или показанные в данном документе как отдельные друг от друга, могут быть физически или функционально объединены, когда уместно.

Короче говоря, настоящая спецификация была изложена со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, что модификации и изменения придут на ум другим после прочтения и понимания настоящего описания. Изобретение должно трактоваться как включающее в себя все подобные модификации и изменения до тех пор, пока они попадают в пределы объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов. Т.е. будет понятно, что различные из вышеописанных и другие признаки и функции или их альтернативы могут быть желательным образом объединены во множество других различных систем или устройств, а также, что различные непредусмотренные в настоящее время или непредвиденные альтернативы, модификации, вариации или улучшения в нем, следовательно, могут быть выполнены специалистами в области техники, которые аналогично предполагается охватить последующей формулой изобретения.

Использование: для исследования объектов посредством магнитного резонанса. Сущность изобретения заключается в том, что индуктивно соединяемая магнитно-резонансная локальная радиочастотная катушка для предстательной железы включает в себя по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура и интерфейсное устройство. По меньшей мере два соединенных электропроводящих контура настраиваются, чтобы принимать компоненты магнитно-резонансного радиочастотного сигнала вдоль оси субъекта, расположенного в основном магнитном поле (B₀), ортогональном оси субъекта, и генерировать один или более токов, указывающих принятые компоненты магнитно-резонансного сигнала. Интерфейсное устройство, соединенное по меньшей мере с двумя проводящими контурами, передает измерения одного или более токов в систему обработки сигнала. Технический результат: обеспечение возможности создания катушки, работающей в основном поле, ортогональном оси субъекта, обнаружение компонентов поля, параллельных оси субъекта, а также реализация открытого доступа конструкции катушки и обеспечение множества режимов работы катушки. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Магнитно-резонансная локальная радиочастотная катушка (10), содержащая:

по меньшей мере два электропроводящих контура (50), настроенных, чтобы принимать компоненты магнитно-резонансного радиочастотного сигнала вдоль оси субъекта, расположенного в основном магнитном поле (B₀), ортогональном оси субъекта, и генерировать один или более токов, указывающих принятые компоненты магнитно-резонансного сигнала, по меньшей мере два электропроводящих контура разъемным образом соединяются друг с другом через соединительное устройство (52, 56, 78); и

интерфейсное устройство (80), соединенное по меньшей мере с двумя соединенными электропроводящими контурами, которое передает измерения одного или более токов в систему обработки сигнала.

2. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом интерфейсное устройство соединяет по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50) в квадратуре с помощью по меньшей мере одной емкостной сети соединительного устройства, так что принимаются два ортогональных компонента магнитно-резонансного сигнала, ортогональных основному магнитному полю.

3. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом части каждого, по меньшей мере двух соединенных электропроводящих контуров (50) соединяются и формируют единый проводящий контур, использующий участок каждого проводящего контура.

4. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50), каждый, имеют размер, чтобы помещаться поверх каждой из верхней части бедра субъекта.

5. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50) соединяются вдоль участка, который проходит между верхними частями бедер субъекта.

6. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50) задаются по размеру, чтобы проходить поверх талии субъекта.

7. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом соединительное устройство (52, 56, 78) содержит интерфейсное устройство.

8. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50) включают в себя четыре проводящих контура (68, 70, 72, 74).

9. Локальная катушка (10) по п. 8, при этом два соединенных электрических проводящих контура (50) соединяются вдоль участка между бедрами субъекта и каждый делится вдоль участка, который окружает талию пациента, и два соединенных электропроводящих контура, каждый, окружают тазобедренный сустав и соединяются между бедрами субъекта.

10. Локальная катушка (10) по п. 1, при этом по меньшей мере два соединенных электропроводящих контура (50) включают в себя по меньшей мере одно из:

тонких медных полос и

тонкого медного провода, которые совместимы с высокочастотным ультразвуком.

11. Локальная катушка (10) по любому из пп. 1-10, при этом соединительное устройство (52, 56, 78) включает в себя по меньшей мере одно из:

встроенных плоских преобразователей и

пружин с гальваническим контактом.

12. Магнитно-резонансная система (5), содержащая:

основной магнит (14), который индуцирует основное магнитное поле (B₀), ортогональное оси субъекта;

радиочастотную катушку (18), расположенную рядом с основным магнитным полем, которое вызывает магнитный резонанс в субъекте;

локальную катушку (10) по п. 1.

13. Способ формирования изображения области с помощью магнитного резонанса, содержащий этапы, на которых:

позиционируют (90) субъект на опоре пациента по меньшей мере с двумя электропроводящими контурами (50), настроенными, чтобы принимать компоненты магнитно-резонансного радиочастотного сигнала вдоль оси субъекта, расположенного в основном магнитном поле (B₀), ортогональном оси субъекта, и генерировать один или более токов, указывающих принятые компоненты магнитно-резонансного сигнала, по меньшей мере два электропроводящих контура разъемным образом соединяются друг с другом через соединительное устройство (52, 56, 78);

вызывают (92) магнитный резонанс в субъекте и передают измерения сгенерированных одного или более токов;

принимают (94) переданные измерения сгенерированных одного или более токов и

реконструируют (96) одно или более изображений из принятых измерений сгенерированных одного или более токов.

14. Способ по п. 13, при этом позиционирование включает в себя этап, на котором располагают каждый из электропроводящих контуров поверх бедра субъекта рядом с предстательной железой.

15. Способ по п. 13, при этом позиционирование включает в себя этап, на котором располагают каждый из электропроводящих контуров поверх по меньшей мере части талии субъекта.

16. Способ по п. 13, при этом прием включает в себя этап, на котором квадратурно соединяют электропроводящие контуры.

17. Способ по п. 13, при этом позиционирование дополнительно включает в себя этап, на котором устанавливают по меньшей мере одно из:

съемного проводящего контура, который является одноразовым; и

защитной оболочки поверх съемного проводящего контура, оболочка является одноразовой.

18. Невременный машиночитаемый носитель, переносящий программное обеспечение, которое управляет одним или более процессорами, чтобы выполнять любой из пп. 13-17.

19. Система магнитного резонанса, содержащая:

один или более процессоров, запрограммированных, чтобы выполнять способ по любому из пп. 13-17.

20. Магнитно-резонансная локальная радиочастотная катушка (10), содержащая:

по меньшей мере два электропроводящих контура (50), настроенных, чтобы принимать магнитно-резонансные радиочастотные сигналы, которые соединяются вместе вдоль участка между бедрами субъекта и окружают осевую часть субъекта, по меньшей мере два электропроводящих контура разъемным образом соединяются друг с другом через соединительное устройство (52, 56, 78); и

интерфейсное устройство (80), соединяемое по меньшей мере с двумя электропроводящими контурами через соединительное устройство, интерфейсное устройство передает измерения принятых магнитно-резонансных радиочастотных сигналов.