РЕОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК ДЛЯ МРТ С ВСТРОЕННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ КОЛЕБАНИЙ И РЧ АНТЕННОЙ Российский патент 2017 года по МПК G01R33/34 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации. В частности, изобретение относится к области реологических модулей для применения в системе МР реологической визуализации, в соответствии с чем реологический модуль выполнен с возможностью введения механических колебаний в субъекта интереса. Кроме того, изобретение относится к области реологических устройств для применения в системе МР реологической визуализации, содержащим, по меньшей мере, один РЧ антенный модуль, содержащий, по меньшей мере, один РЧ антенный блок, и, по меньшей мере, один вышеописанный реологический модуль. Изобретение дополнительно относится к области систем МР реологической визуализации, содержащих вышеописанный реологический модуль.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В области магнитно-резонансной (МР) визуализации, МР реология является методом для сбора дополнительной информации о свойствах ткани, которые не доступны с помощью одной МР визуализации. Такие параметры, как вязкость или эластичность ткани можно определять иначе только с помощью биопсии и/или гистологии. С другой стороны, было показано, что упомянутые свойства ткани могут помочь при определении цирротических или злокачественных изменений, например, в ткани печени, молочной железы или головного мозга. В частности, МР реология оказалась особенно полезной для идентификации и определения стадий цирроза, а также рака молочной железы. Предложены также первоначальные применения для дегенеративных заболеваний головного мозга.

Установка МР реологии обычно содержит реологический модуль для введения механических колебаний в субъект интереса и систему МР визуализации. Для определения свойств тканей конкретной области интереса (ROI) субъекта интереса, реологический модуль размещают вблизи упомянутой области для введения колебаний. Соответствующие радиочастотные (РЧ) антенные блоки, содержащие одну или более РЧ катушек, обеспечены для генерации анатомических «фоновых» изображений. Упомянутые РЧ антенные блоки могут входить в состав системы МР визуализации, или могут быть обеспечены дополнительные РЧ антенные блоки в РЧ антенных модулях, чтобы совершенствовать визуализацию применительно к области ROI субъекта интереса. В частности, РЧ антенные модули обеспечены вблизи области ROI.

Для некоторых МР измерений применяют реологическое устройство. Устройство содержит реологический модуль и обычно, по меньшей мере, один РЧ антенный модуль, содержащий, по меньшей мере, один РЧ антенный блок. Упомянутые модули объединяются и соединяются так, что реологическое устройство можно разместить на субъекте интереса или вблизи субъекта интереса. В общем, чем ближе РЧ антенный блок расположен к области ROI, тем лучше результаты процесса МР реологической визуализации. Из-за размера модулей, размещение РЧ антенных блоков, обычно, не является настолько близким к области ROI, насколько желательно. Оптимальный размер РЧ катушки для области ROI определяется данным расстоянием. Таким образом, катушки большего размера могут формировать изображение высокого качества даже с большего расстояния. С другой стороны, поле обзора (FOV) упомянутых катушек является сравнительно большим и может быть неподходящим для процесса МР реологической визуализации. Если область ROI является достаточно малой и/или близкой к поверхности субъекта интереса, то небольшие приемные катушки действуют лучше благодаря сниженным наводкам шумов от окружающей среды снаружи области ROI. Более того, увеличение числа катушечных элементов позволяет ускорить процесс визуализации, использующий алгоритмы типа SENSE. С малым числом катушечных элементов такое ускорение визуализации невозможно.

Кроме того, укладка кабелей реологического модуля и РЧ антенных моделей является достаточно сложной. Кроме сигнальных линий, необходима также линия питания для подачи питания в реологический модуль, а также РЧ антенный модуль. Укладка кабелей требует увеличения времени монтажа для выполнения МР реологических измерений и может даже снизить функциональные характеристики визуализации системы МР реологии. Соответственно, желательны усовершенствования.

Сканирование методом магнитно-резонансной эластографии (МРЭ) описано в документе US 7 307 423 B2. Сканирование выполняется с использованием решетки преобразователей для ввода волны деформации в ткани в области интереса. Перед сканированием выполняется процесс калибровки, при котором волна деформации, создаваемая каждым преобразователем в решетке, визуализируется с использованием импульсной последовательности МРЭ таким образом, чтобы можно было собрать информацию, которая дает возможность надлежащим образом возбуждать каждый преобразователь во время последующего сканирования МРЭ.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является создание реологического модуля, реологического устройства, содержащего упомянутый модуль, и системы МР реологической визуализации, которая допускает улучшенную МР реологическую визуализацию, и которая облегчает и совершенствует последовательность действий по выполнению МР реологической визуализации.

В одном аспекте настоящего изобретения, цель достигается посредством реологического модуля для применения в системе магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, при этом реологический модуль выполнен с возможностью введения механических колебаний в субъекта интереса, содержащего корпус, блок генератора механических колебаний, который продолжается, по меньшей мере, частично снаружи корпуса и является подвижным относительно корпуса, и преобразователь для перемещения блока генератора колебаний, причем реологический модуль содержит, по меньшей мере, один радиочастотный (РЧ) антенный блок, который содержит, по меньшей мере, одну РЧ катушку.

С РЧ антенным устройством, встроенным в реологический модуль, можно осуществить размещение антенны вблизи области интереса (ROI), чтобы повысить возможности МР визуализации системы МР реологической визуализации. Тем самым, визуализацию области ROI можно выполнять эффективнее. Кроме того, можно облегчить подсоединение и укладку кабелей, поскольку требуется только один модуль, чтобы генерировать колебания и приводить в действие РЧ антенное устройство. РЧ антенное устройство можно использовать как передающее/приемное или только приемное устройство, в котором каждая катушка может быть только приемной катушкой или локальной передающей/приемной катушкой. МР реологический модуль устраняет недостатки раздельного размещения блока генератора механических колебаний и РЧ антенного устройства. Соответственно, можно также усовершенствовать укладку кабелей и можно ослабить взаимодействие между блоком генератора механических колебаний и оборудованием МР визуализации. Геометрию модуля можно выбирать свободно. Геометрию РЧ антенных блоков и РЧ катушек также можно выбирать соответственно требованиям. РЧ катушки имеют обычно, по существу, круглую или прямоугольную форму. Кроме того, в предпочтительном варианте, по существу круглая форма может быть образована шестью - восемью линейными сегментами, например, в форме знака остановки восьмиугольника. В предпочтительном варианте, РЧ антенный блок обеспечен на боковой стороне реологического модуля, где генератор механических колебаний приходит в контакт с субъектом интереса. Для генерации колебаний блока генератора механических колебаний можно применить преобразователь любого подходящего вида, в том числе, электрический, пневматический или гидравлический преобразователь. Электрический преобразователь является, предпочтительно, пьезоэлектрическим преобразователем, который преобразует электрическую энергию в механическую энергию, или электромеханическим преобразователем, использующим перемещение токоуправляемой катушки в статическом магнитном поле устройства МР визуализации. Пьезоэлектрические преобразователи могут очень быстро реагировать на изменения напряжения возбуждения. В предпочтительном варианте осуществления реологический модуль снабжен тонким корпусом, который облегчает его размещение. Преобразователь можно обеспечить в виде ранца с локальной большой массой, чтобы обеспечивать достаточную механическую инерцию для поддержки большой амплитуды колебаний. Локальную массу можно заменять соответственно требуемому применению, например, для разных органов или в зависимости от толщины слоя жировой ткани. Локальную массу выбирают совместимой с МР применением.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, один РЧ антенный блок расположен на корпусе. Возможны разные размещения РЧ антенного блока на корпусе. РЧ антенный блок располагают, предпочтительно, вокруг блока генератора колебаний. РЧ антенный блок может быть обеспечен на верхней поверхности корпуса, встроен в корпус или обеспечен на его внутренней поверхности. РЧ антенный блок предпочтительно обеспечен по всей передней грани корпуса, например, грани, обращенной к субъекту интереса во время работы.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, один РЧ антенный блок расположен на блоке генератора колебаний. РЧ антенный блок может быть обеспечен на верхней поверхности блока генератора колебаний, чтобы РЧ антенный блок находился в непосредственном контакте с субъектом интереса. В качестве альтернативы, РЧ антенный блок может быть встроен в блок генератора колебаний, или РЧ антенный блок может быть расположен на его нижней поверхности, обращенным к корпусу.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, один РЧ антенный блок содержит набор из нескольких РЧ катушек. Несколько РЧ катушек можно использовать для формирования изображения с повышенной скоростью в течение динамических процессов. РЧ катушки РЧ антенного блока могут располагаться разными способами, например, в виде решетки. РЧ катушки могут также располагаться с частичным совмещением с соседними катушками и, следовательно, являются геометрически развязанными друг с другом. РЧ антенный блок может также содержать, по меньшей мере, одну локальную отдельную передающую катушку и отдельную решетку приемных катушек. Для более, чем одного канала передачи встроенная передающая катушка имеет соседний сумматор РЧ мощностей, чтобы распределять РЧ мощность в разные элементы передающей катушки. Соответственно, МР реологический блок можно применять независимо от присутствия крупной встроенной передающей катушки для всего тела. Решетка приемных катушек расстраивается во время передаваемого импульса, и передающая катушка расстраивается во время приема сигналов МРТ.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, преобразователь преобразует электрическую энергию в механические колебания, и реологический модуль содержит электрический соединитель, при этом электрический соединитель обеспечен в виде одного жгута для обеспечения электропитающего и сигнального соединения с преобразователем и, по меньшей мере, одним РЧ антенным блоком. С помощью одного жгута можно легко выполнить подсоединение МР реологического модуля. Жгут может содержать отдельные линии питания и сигналов для преобразователя и РЧ антенного блока. Сигнальная линия может быть обеспечена как двунаправленная линия для передачи сигналов в преобразователь и/или РЧ антенный блок и приема сигналов из преобразователя и/или РЧ антенного блока. Тем не менее, можно обеспечить также независимые сигнальные линии. Кроме того, для передачи сигналов разных видов может быть обеспечено несколько сигнальных линий. Жгут может быть дополнительно снабжен линией питания преобразователя и/или РЧ антенного блока. Типичный реологический модуль содержит четыре типа линий для РЧ антенного устройства, которые служат для питания постоянным током, РЧ сигнала, расстройки и выявления неправильного функционирования, и две линии для датчика, которые являются сигналом возбуждения и линией измерения для контроля функционирования преобразователя. Всего одну линию питания для РЧ катушек и преобразователя можно реализовать с использованием локального полупроводникового переключателя или усилителя на полевых транзисторах внутри блока генератора колебаний. Локальный усилитель может непосредственно возбуждать преобразователь. Соответственно, компенсацию B0 для линии питания приходится выполнять только один раз.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, жгут содержит, по меньшей мере, одну линию, которая соединена с преобразователем и, по меньшей мере, одним РЧ антенным блоком, и блок фильтров обеспечен в линии для разделения сигналов, принимаемых из линии, по их частоте, при этом электрические сигналы по линии подаются из блока фильтров в преобразователь и РЧ антенный блок в зависимости от их частоты. Линия может быть сигнальной линией. В предпочтительном варианте, линия является объединенной сигнальной линией и линией питания. Типичный МР сигнал имеет частоту приблизительно 10 МГц, питание для РЧ антенного устройства, в частности, для предусилителей, связанных с РЧ антенным устройством, является сигналом постоянного тока, и преобразователь возбуждается сигналом, имеющим частоту приблизительно 10 Гц.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, жгут содержит, по меньшей мере, одну цифровую сигнальную линию, реологический модуль содержит блок аналого-цифрового/цифро-аналогового (АЦ/ЦА) преобразователя, который соединен с цифровой сигнальной линией, преобразователем и, по меньшей мере, одним РЧ антенным блоком, и блок АЦ/ЦА преобразователя выполнен с возможностью выполнения преобразования и распределения сигналов между цифровой сигнальной линией и преобразователем, и, по меньшей мере, одним РЧ антенным блоком. Преобразование сигнала означает АЦ/ЦА преобразование. Распределение сигналов в преобразователь и РЧ антенный блок означает уплотнение сигналов, подлежащих передаче из разных РЧ катушек, или разделение принимаемых сигналов, чтобы их можно было подавать в правильный приемник, т.е. соответствующую РЧ катушку или преобразователь. Цифровая линия может быть двунаправленной линией или однонаправленной линией. АЦ/ЦА преобразователь выполнен с возможностью выполнения требуемого преобразования. АЦ преобразование РЧ сигнала выполняется, предпочтительно, в РЧ антенном устройстве, более того, предпочтительно, в РЧ катушке РЧ антенного устройства.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, цифровая сигнальная линия является оптической сигнальной линией. Оптическая сигнальная линия допускает высокие скорости передачи данных. Кроме того, влияние на магнитные поля системы МР реологической визуализации ослабляется в сравнении с электрической линией, которая формирует магнитное поле, когда передаются электрические сигналы. Оптическая линия является, предпочтительно, стандартным оптическим высокоскоростным информационным соединением.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, корпус является гибким. Гибкий корпус облегчает установку реологического модуля. Кроме того, реологический модуль может адаптироваться к форме субъекта интереса, так что РЧ антенное устройство может находиться в тесном контакте с упомянутым субъектом.

В другом аспекте настоящего изобретения цель достигается посредством реологического устройства для применения в системе магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, содержащего, по меньшей мере, один РЧ антенный модуль, содержащий, по меньшей мере, один РЧ антенный блок и, по меньшей мере, один реологический модуль, описанный выше, при этом, по меньшей мере, один РЧ антенный модуль и, по меньшей мере, один реологический модуль соединены между собой. Модули могут располагаться любым подходящим способом, например, в виде решетки с несколькими модулями, расположенными в двух направлениях или в виде цепочки, в которой модули располагаются только в одном направлении. В предпочтительном варианте обеспечено также электрическое соединение между модулями, чтобы реологическое устройство можно было легко подсоединять. В дополнительном предпочтительном варианте, реологическое устройство снабжается одним соединителем для электрического соединения всех модулей. Модули можно объединять, т.е. скреплять друг с другом, снаружи системы МР реологической визуализации. В предпочтительном варианте применяется способ обратимого соединения для объединения модулей, например, застежка-молния или застежка на липучке. Это позволяет легко адаптировать аппликатор и решетку катушек к субъекту интереса и, кроме того, области ROI. Реологическое устройство можно адаптировать соответственно требуемым визуализации/реологическому измерению, в зависимости от применения, что обеспечивает высококачественные изображения.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, реологическое устройство обеспечено в форме пояса для наложения на субъект интереса. Пояс можно удобно располагаться на субъекте интереса и охватывать всю его окружность.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения цель достигается посредством системы магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, содержащей основной магнит для формирования статического магнитного поля, систему магнитных градиентных катушек для формирования градиентных магнитных полей, налагающихся на статическое магнитное поле, пространство обследования, обеспеченное для расположения в нем субъекта интереса, по меньшей мере, одно радиочастотное (РЧ) антенное устройство для подачи РЧ поля в пространство обследования, чтобы возбуждать ядра субъекта интереса, блок управления для управления, по меньшей мере, одним РЧ антенным устройством и, по меньшей мере, один реологический модуль, описанный выше. Блок управления соединен с, по меньшей мере, одним реологическим модулем и выполнен с возможностью управления, по меньшей мере, одним реологическим модулем, чтобы система МР реологической визуализации могла автономно вносить колебания в субъект интереса и выполнять требуемые МР измерения. В предпочтительном варианте, информация из РЧ антенных блоков, установленных в системе МР визуализации, объединяется с информацией, принимаемой из реологического модуля.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, система магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации содержит реологическое устройство, описанное выше, при этом реологическое устройство содержит, по меньшей мере, один реологический модуль. В предпочтительном варианте, информация из РЧ антенных блоков, установленных в системе МР визуализации, объединяется с информацией, принимаемой из реологического(их) модуля(ей) и РЧ антенного(ых) модуля(ей).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приведенные и другие аспекты изобретения будут очевидны из последующего пояснения со ссылкой на нижеописанные варианты осуществления. Однако, упомянутый вариант осуществления не обязательно представляет полный объем изобретения, и поэтому для интерпретации объема изобретения следует обращаться к формуле изобретения.

На чертежах:

Фиг. 1 – схематическое изображение части варианта осуществления системы магнитно-резонансной (МР) визуализации в соответствии с изобретением,

Фиг. 2 – вид в перспективе реологического модуля в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения,

Фиг. 3 – вид сверху реологического модуля, показанного на фиг. 2,

Фиг. 4 – вид в перспективе реологического модуля в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения,

Фиг. 5 – схематическое изображение реологического модуля в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения,

Фиг. 6 – схематическое изображение реологического модуля в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения,

Фиг. 7 – схематическое изображение реологического модуля в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения, и

Фиг. 8 – схематическое изображение реологического устройства, содержащего реологический модуль в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 представляет схематическое изображение части варианта осуществления системы 110 магнитно-резонансной (МР) визуализации, содержащей МР сканер 112. Система 110 МР визуализации включает в себя основной магнит 114, обеспеченный для формирования статического магнитного поля. Основной магнит 114 имеет центральный туннель, который обеспечивает пространство 116 обследования вокруг центральной оси 118 для субъекта 120 интереса, обычно, пациента, подлежащего расположению в упомянутом пространстве. В данном варианте осуществления, центральный туннель и, следовательно, статическое магнитное поле основного магнита 114 имеет горизонтальную ориентацию в соответствии с центральной осью 118. В альтернативном варианте осуществления ориентация основного магнита 114 может отличаться, например, чтобы обеспечивать статическое магнитное поле в вертикальной ориентации. Кроме того, система 110 МР визуализации содержит систему 122 магнитных градиентных катушек, обеспеченную для формирования градиентных магнитных полей, налагающихся на статическое магнитное поле. Система 122 магнитных градиентных катушек расположена концентрически внутри туннеля основного магнита 114, как известно в данной области техники.

Кроме того, система 110 МР визуализации включает в себя радиочастотное (РЧ) антенное устройство 140, спроектированное в виде катушки для всего тела, имеющей трубчатый каркас. РЧ антенное устройство 140 обеспечено для подачи РЧ магнитного поля в пространство 116 обследования в фазах РЧ передач, чтобы возбуждать ядра субъекта 120 интереса. РЧ антенное устройство 140 обеспечено также, чтобы принимать МР сигнал из возбужденных ядер в фазах РЧ приема. В состоянии работы системы 110 МР визуализации, фазы РЧ передачи и фазы РЧ приема происходят последовательно. РЧ антенное устройство 140 расположено концентрично внутри туннеля основного магнита 114. Как известно в данной области техники, между системой 122 магнитных градиентных катушек и РЧ антенным устройством 140 расположен цилиндрический металлический РЧ экран 124.

Кроме того, система 110 МР визуализации содержит блок 130 реконструкции МР изображения, обеспеченный для реконструкции МР изображений на основании собранных МР сигналов, и блок 126 управления системой МР визуализации с блоком 128 монитора, обеспеченным для управления функциями МР сканера 112, как общеизвестно в данной области техники. Линии 132 управления смонтированы между блоком 126 управления системой МР визуализации и блоком 134 РЧ передатчика, который обеспечен для подачи РЧ мощности МР радиочастоты в РЧ антенное устройство 140 через РЧ переключающий блок 136 в фазах РЧ передачи. РЧ переключающий блок 136, в свою очередь, также находится под управлением блока 126 управления системой МР визуализации, и с данной целью другая линия 138 управления смонтирована между блоком 126 управления системой МР визуализации и РЧ переключающим блоком 136. В фазе РЧ приема, РЧ переключающий блок 136 направляет МР сигналы из РЧ антенного устройства 140 в блок 130 реконструкции МР изображения после предварительного усиления.

Система 110 МР визуализации обеспечена в форме МР реологической системы, содержащей реологический модуль 200, который показан на фиг. 2 и 3, и который выполнен с возможностью внесения механических колебаний в субъект 120 интереса.

Реологический модуль 200 содержит тонкий и гибкий корпус 202 и блок 204 генератора механических колебаний, который обеспечен для нахождения в контакте с субъектом 120 интереса в процессе применения. Блок 204 генератора колебаний в приведенном варианте осуществления продолжается частично наружу корпуса 202 и является подвижным относительно корпуса. Реологический модуль 200 дополнительно содержит преобразователь 206, который схематически указан на фиг. 5-7, для перемещения блока 204 генератора колебаний. Преобразователь 206 в приведенном варианте осуществления является электромеханическим преобразователем, который преобразует электрическую энергию в механическую энергию, т.е. в механические колебания. Реологический модуль 200 дополнительно содержит локальную большую массу, которая не показана на фигурах, и которая является совместимой с МР применением, чтобы обеспечивать механическую инерцию для поддержки большой амплитуды колебаний. Локальная масса является сменной соответственно требуемому применению. В альтернативном варианте осуществления масса может отсутствовать в случае, если субъект интереса размещают таким образом, что стол, на котором может размещаться субъект интереса, противостоит реологическому блоку. МР реологический блок можно также закреплять к койке пациента или внутренней стенке туннеля системы МР реологической визуализации.

Реологический модуль 200 согласно приведенному варианту осуществления снабжен двумя РЧ антенными блоками 210, 212, которые соответственно расположены на корпусе 202 и блоке 204 генератора колебаний. Каждый РЧ антенный блок 210, 212 в приведенном варианте осуществления содержит одну РЧ катушку 214, 216, соответственно. РЧ катушка 214 РЧ антенного блока 210, расположенная на корпусе 202, обеспечена на верхней передней грани 218 корпуса 202, через которую блок 204 генератора колебаний соединен с преобразователем 206. РЧ катушка 214 обеспечена на верхней поверхности корпуса 202, т.е. на верхней поверхности верхней передней грани 218, и имеет прямоугольную форму, продолжающуюся вдоль боковых сторон верхней передней грани 218. Соответственно, РЧ катушка 214 окружает блок 204 генератора колебаний. РЧ катушка 216 РЧ антенного блока 212, расположенная на блоке 204 генератора колебаний, имеет кольцевую форму и обеспечена на верхней поверхности блока 204 генератора колебаний. Реологический модуль 200 содержит также предусилители 220, которые обеспечены внутри корпуса 202 для возбуждения РЧ катушек 214, 216, как указано на фиг. 5 и 6.

Блок 126 управления системой 110 МР реологической визуализации соединен с реологическим модулем 200 и выполнен с возможностью управления реологическим модулем 200, чтобы система 110 МР реологической визуализации могла автономно вносить механические колебания в субъект 120 интереса и выполнять операции МР реологической визуализации. Физическое соединение между реологическим модулем 200 и блоком 126 управления подробно описано ниже.

Второй вариант осуществления реологического модуля 200 показан на фиг. 4. Реологический модуль 200 подобен реологическому модулю 200 по первому варианту осуществления, и поэтому ниже подробно описаны только отличия.

Реологический модуль 200 по второму варианту осуществления отличается от реологического модуля по первому варианту осуществления в конструкции РЧ антенных блоков 210, 212. В соответствии со вторым вариантом осуществления, РЧ антенный блок 210, расположенный на корпусе 202, содержит две прямоугольных РЧ катушки 214, которые обеспечены на верхней передней грани 218 корпуса 202, как описано выше. Каждая РЧ катушка 214 продолжается по половине площади верхней передней грани 218. РЧ антенный блок 212, расположенный на блоке 204 генератора колебаний, содержит набор из семи отдельных РЧ катушек 216, каждая из которых имеет, по существу, кольцевую форму, созданную шестью линейными сегментами 220. РЧ катушки 216 РЧ антенного блока 216 расположены в виде решетки перекрывающихся соседних РЧ катушек 216. Реологический модуль 200 содержит предусилители 222, которые обеспечены внутри корпуса 202 для возбуждения РЧ катушек 214, 216, как указано на фиг. 5 и 6. Хотя предусилители 222 показаны на фиг. 5 и 6 в виде одного блока, каждая РЧ катушка 214, 216 имеет один связанный с ней предусилитель 222.

Блок 126 управления системы 110 МР реологической визуализации соединен с реологическим модулем 200 и выполнен с возможностью управления реологическим модулем 200, чтобы система 110 МР реологической визуализации могла автономно вводить колебания в субъект 120 интереса и выполнять операции МР реологической визуализации. Физическое соединение между реологическим модулем 200 и блоком 126 управления подробно описано ниже.

Фиг. 5 представляет реологический модуль 200 в соответствии с третьим вариантом осуществления вместе с физическим соединением. Например, физическое соединение показано на основании реологического модуля 200 по второму варианту осуществления, как указано РЧ антенным устройством 212, расположенным в блоке 204 генератора колебаний, содержащем несколько РЧ катушек 216. Тем не менее, соединение можно реализовать без общих модификаций для других реологических модулей 200, например, модуля по первому варианту осуществления.

Реологический модуль 200 в соответствии с третьим вариантом осуществления содержит электрический соединитель 300, который обеспечен в виде одного жгута 300. Электрический соединитель 300 обеспечивает электропитающее и сигнальное соединение с преобразователем 206 и РЧ катушками 214, 216 РЧ антенных блоков 210, 212. Электрический соединитель 300 содержит отдельные линию 302 питания и сигнальные линии 304 для преобразователя 206 и РЧ антенных блоков 210, 212. Линия 302 питания и сигнальные линии 304 показаны одной линией на фиг. 5. В частности, предусилители 222 подсоединены четырьмя линиями 302, 304, которые являются линией 302 питания для питания постоянным током, а также сигнальными линиями 304 для РЧ сигнала, расстройки и выявления неправильного функционирования. Преобразователь 206 соединен двумя линиями 302, 304, которые являются сигналом возбуждения и линией измерения для контроля функционирования преобразователя 206. Сигнальные линии 304 обеспечены как двунаправленные линии для передачи сигналов в преобразователь 206 и РЧ антенные блоки 210, 212 и приема сигналов из преобразователя 206 и РЧ антенных блоков 210, 212. Линии 302 питания скомпенсированы на B0.

Фиг. 6 представляет реологический модуль 200 в соответствии с четвертым вариантом осуществления вместе с физическим соединением. Реологический модуль 200 по четвертому варианту осуществления отличается только соединением его РЧ антенных блоков 210, 212 и преобразователя 206 с жгутом 300 от реологического модуля 200 по третьему варианту осуществления. Соответственно, ниже поясняются только различия между упомянутыми реологическими модулями 200.

Реологический модуль 200 в соответствии с четвертым вариантом осуществления содержит электрический соединитель 300, который обеспечен в виде одного жгута 300. Жгут 300 содержит линии 304 питания, которые непосредственно соединены с преобразователем 206 и предусилителями 222 РЧ антенных блоков 210, 212. Жгут 300 дополнительно содержит сигнальную линию 304, которая соединена с блоком 306 фильтров 306 реологического модуля 200. Блок 306 фильтров адаптирован для разделения сигналов, принимаемых из сигнальной линии 304 по их частоте.

Электрические сигналы подаются по сигнальной линии 304 из блока 306 фильтров в преобразователь 206 и РЧ антенные блоки 210, 212 в зависимости от их частоты. МР сигналы, имеющие типичную частоту приблизительно 10 МГц, подаются в РЧ антенные блоки 210, 212, и сигнал возбуждения, имеющий частоту приблизительно 10 Гц, подается в преобразователь 206. Порог для деления сигналов задан между упомянутыми частотами.

Фиг. 7 представляет реологический модуль 200 в соответствии с пятым вариантом осуществления вместе с физическим соединением. Реологический модуль 200 по пятому варианту осуществления отличается только соединением его РЧ антенных блоков 210, 212 и преобразователя 206 с жгутом 300 от реологического модуля 200 по третьему варианту осуществления. Соответственно, ниже поясняются только различия между упомянутыми реологическими модулями.

Реологический модуль 200 в соответствии с пятым вариантом осуществления содержит электрический соединитель 300, который обеспечен в виде одного жгута. Реологический модуль 200 содержит блок 308 АЦ/ЦА преобразователя, который в данном варианте осуществления обеспечен совместно с предусилителями 222 в блоке 308 возбуждения. Блок 308 возбуждения соединен с цифровой сигнальной линией 310 и линией 302 питания, при этом линия 302 питания обеспечивает питание предусилителей 222. Преобразователь 206 соединен с отдельной линией 302 питания жгута 300. Сигнальная линия 310 служит для передачи сигналов в и из преобразователь(ля) 206 и предусилители(ей) 222 в блоке 308 возбуждения. Между преобразователем 206 и блоком 308 АЦ/ЦА преобразователя обеспечена аналоговая сигнальная линия 304. Блок 308 АЦ/ЦА преобразователя выполняет АЦ/ЦА преобразование. Дополнительно, распределение сигналов между цифровой сигнальной линией и преобразователем 206 и РЧ антенным блоком, т.е. предусилителями 222, выполняется так, что все сигналы уплотняются в цифровой сигнальной линии 310. Цифровая сигнальная линия 310 является двунаправленной линией.

В альтернативном варианте осуществления цифровая сигнальная линия 310 в жгуте является оптической сигнальной линией.

Шестой вариант осуществления относится к реологическому устройству 400 для применения в системе 110 магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, которое показано на фиг. 8. Реологическое устройство 400 содержит три РЧ антенных модуля 402, которые содержат РЧ антенный блок, описанный выше в отношении реологических модулей 200, и один реологический модуль 200, например, описанный выше. Модули 200, 402 соединены и расположены в виде цепочки, так что реологическое устройство 400 можно применять в форме пояса для наложения на субъект 120 интереса. Модули 200, 402 соединены друг с другом посредством застежек на липучке, которые не показаны в явном виде на фиг. 8. В альтернативном варианте осуществления модули 200, 402 содержат электрические соединители для подсоединения к соседним модулям 200, 402, и реологическое устройство 400 содержит единственный соединитель для электрического соединения всех модулей 200, 402 с системой 110 МР реологической визуализации.

В соответствии с модифицированным вариантом осуществления, система 110 магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации содержит реологическое устройство 400, при этом реологическое устройство 400 содержит, по меньшей мере, один реологический модуль 200.

Хотя настоящее изобретение подробно представлено на чертежах и охарактеризовано в вышеприведенном описании, упомянутые чертежи и описание следует считать наглядными или примерными, а не ограничивающими; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Специалистами в данной области техники, в процессе практического применения заявленного изобретения, на основании изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения, могут быть разработаны и реализованы другие варианты раскрытых вариантов осуществления. В формуле изобретения, выражение «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и единственное число, обозначенное неопределенным артиклем, не исключает множественного числа. Очевидное обстоятельство, что некоторые средства упомянуты во взаимно различающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не означает невозможность применения комбинации упомянутых средств в подходящем случае. Никакие позиции в формуле изобретения нельзя истолковывать как ограничивающие объем изобретения.

СПИСОК ПОЗИЦИЙ

110 система магнитно-резонансной (МР) визуализации

112 магнитно-резонансный (МР) сканер

114 основной магнит

116 пространство РЧ обследования

118 центральная ось

120 субъект интереса

122 система магнитных градиентных катушек

124 РЧ экран

126 блок управления системой МР визуализации

128 блок монитора

130 блок реконструкции МР изображения

132 линия управления

134 блоком РЧ передатчика

136 РЧ переключающий блок

138 линия управления

140 радиочастотное (РЧ) антенное устройство

200 реологический модуль

202 корпус

204 блок генератора колебаний

206 преобразователь

210 РЧ антенный блок (на корпусе)

212 РЧ антенный блок (на генераторе колебаний)

214 РЧ катушка (на корпусе)

216 РЧ катушка (на генераторе колебаний)

218 верхняя передняя грань

220 линейный сегмент

222 предусилитель

300 электрический соединитель, жгут

302 линия питания

304 сигнальная линия

306 блок фильтров

308 Блок АЦ/ЦА преобразователя

310 цифровая сигнальная линия

400 реологическое устройство

402 РЧ антенный модуль

Использование: для применения в системе магнитно-резонансной (МР) визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что реологический модуль выполнен с возможностью введения механических колебаний в субъект интереса, содержащий корпус, блок генератора механических колебаний, который продолжается по меньшей мере частично снаружи корпуса и является подвижным относительно корпуса, и преобразователь для перемещения блока генератора колебаний, причем реологический модуль содержит по меньшей мере один радиочастотный (РЧ) антенный блок, который содержит по меньшей мере одну РЧ катушку. С РЧ антенным устройством, встроенным в реологический модуль, можно осуществить размещение антенны вблизи области интереса (ROI), чтобы повысить возможности МР визуализации системы МР реологической визуализации. Технический результат: обеспечение возможности улучшенной магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации области интереса. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Реологический модуль для применения в системе магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, при этом реологический модуль выполнен с возможностью введения механических колебаний в субъекта интереса, содержащий

корпус,

блок генератора механических колебаний, который расположен по меньшей мере частично внутри корпуса, продолжается по меньшей мере частично снаружи корпуса и является подвижным, в целом, относительно корпуса, и

преобразователь для перемещения блока генератора колебаний,

причем

реологический модуль содержит по меньшей мере один радиочастотный (РЧ) антенный блок, который содержит по меньшей мере одну РЧ катушку.

2. Реологический модуль по п. 1, в котором по меньшей мере один РЧ антенный блок расположен на или в корпусе.

3. Реологический модуль по п. 1, в котором по меньшей мере один РЧ антенный блок расположен на или в блоке генератора колебаний.

4. Реологический модуль по п. 1, в котором по меньшей мере один РЧ антенный блок содержит набор из нескольких РЧ катушек.

5. Реологический модуль по п. 1, в котором

преобразователь преобразует электрическую энергию в механические колебания и

реологический модуль содержит электрический соединитель,

при этом

электрический соединитель обеспечен в виде одного жгута для обеспечения электропитающего и сигнального соединения с преобразователем и по меньшей мере одним РЧ антенным блоком.

6. Реологический модуль по предшествующему п. 5, в котором

жгут содержит по меньшей мере одну электрическую линию, которая подсоединена к преобразователю и по меньшей мере

одному РЧ антенному блоку, и

блок фильтров обеспечен в электрической линии для разделения сигналов, принимаемых из электрической линии, по их частоте,

при этом

электрические сигналы по электрической линии подаются из блока фильтров в преобразователь и РЧ антенный блок в зависимости от их частоты.

7. Реологический модуль по п. 5, в котором

соединительный жгут содержит по меньшей мере одну цифровую сигнальную линию,

реологический модуль содержит блок АЦ/ЦА преобразователя, который соединен с цифровой сигнальной линией, преобразователем и по меньшей мере одним РЧ антенным блоком, и

блок АЦ/ЦА преобразователя выполнен с возможностью выполнения преобразования и распределения сигналов между цифровой сигнальной линией и преобразователем и по меньшей мере одним РЧ антенным блоком.

8. Реологический модуль по п. 7, в котором цифровая сигнальная линия является оптической сигнальной линией.

9. Реологический модуль по п. 7, в котором корпус является гибким.

10. Реологическое устройство для применения в системе магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, содержащее

по меньшей мере один РЧ антенный модуль, содержащий по меньшей мере один РЧ антенный блок, и

по меньшей мере один реологический модуль по п. 1,

при этом

по меньшей мере один РЧ антенный модуль и по меньшей мере один реологический модуль соединены между собой.

11. Реологическое устройство по п. 10, в котором реологическое устройство обеспечено в форме пояса для наложения на субъект интереса.

12. Система магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации, содержащая

основной магнит для формирования статического магнитного поля,

систему магнитных градиентных катушек для формирования градиентных магнитных полей, налагающихся на статическое магнитное поле,

пространство обследования, обеспеченное для расположения в нем субъекта интереса,

по меньшей мере одно радиочастотное (РЧ) антенное устройство для подачи РЧ поля в пространство обследования, чтобы возбуждать ядра субъекта интереса,

блок управления для управления по меньшей мере одним РЧ антенным устройством, и

по меньшей мере один реологический модуль по п. 1.

13. Система магнитно-резонансной (МР) реологической визуализации по п. 12, содержащая

реологическое устройство, при этом

реологическое устройство содержит по меньшей мере один реологический модуль.