CN108139452A - 用于磁共振系统的可调节rf线圈组件以及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于磁共振(MR)系统(100、200、300、400、500、600、700、900、1000)的射频(RF)线圈装置，所述RF线圈包括：基座(102、502、702、902、1002)，其具有相对侧(121)、用于支撑感兴趣对象(OOI)以用于扫描的表面(124)，以及位于所述相对侧处的紧固件(127)；定位器(104、304A、304B、504、604、704、1004)，其被配置为被能释放地附接到所述基座，并且具有在相对端之间延伸的主体(130)以及位于所述主体的所述相对端处的紧固件(134)，所述主体被配置为在所述相对端之间形成拱形；以及上部区段(106、606、706、906、1006)，其具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列(142)，所述上部区段被配置为被定位在所述定位器上方。

Description

用于磁共振系统的可调节RF线圈组件以及其操作方法

技术领域

本系统涉及一种用于磁共振(MR)成像(MRI)系统和磁共振波谱分析(MRS)系统的可调节射频(RF)线圈，并且更具体涉及用于MRI系统和MRS系统的解剖学设定形状的可调节RF线圈以及其操作方法。

背景技术

通常，用于成像部分的RF线圈被嵌入在MRI的主体(例如，固定阵列线圈)中，并且被设定尺寸以适配意图进行成像的最大感兴趣对象(OOI)。这些线圈通常是刚性的，并且必须被设定形状和设定尺寸而使得这些线圈足够大以容纳预见到的最大OOI(例如，最大患者)。这可能导致固定阵列线圈具有大的最小体积。然而，当具有大的最小体积的固定阵列线圈被用于扫描较小的OOI(例如，小的患者)时，该固定阵列线圈可能由于其体积而并不能紧贴OOI。这可能导致差的成像性能，因为已经充分证明，当RF线圈紧贴适配在OOI附近并且具有能够容纳正在被扫描的OOI的最小成像体积时，最佳成像性能才是可能的。

为了解决在对小的OOI进行成像时的差的成像的问题，开发了能够被定位为更靠近OOI的RF线圈。例如，为了对身体的部分(例如，膝盖、肘部等)进行成像，一种解决方案是使用与MRI的主体相分离的RF接收线圈。然而，这些现有技术的系统具有显著的问题，包括使用的容易性以及产生满意图像的能力。例如，一种用于对膝盖进行成像的现有技术系统要求个体线圈部分在被定位在膝盖附近以创建可以被成像的固定尺寸体积之前被紧固在一起。关于这种系统，在设定尺寸不合适的情况下，线圈必须被移除并且被重新设定尺寸以调节成像体积。在另一现有技术系统中，提供了包括被刚性锁定到基板上的下部的线圈。在操作中，患者然后被放置到下部上的位置中，并且上部被放置在患者上方并且在单个固定部分中被锁定到下部上。这种解决方案使难以使用，因为已经发现，这种解决方案期望线圈的顶部部分能根据变化的高度进行调节以容纳较大范围的患者尺寸。同样地，在这种系统中，在定位上部并将上部锁定到下部期间，患者解剖结构是不可见的，并且存在挤压或收聚在线圈部分之间患者解剖结构以及关于OOI不恰当地定位线圈的风险。类似地，期望线圈靠近患者的解剖结构以用于扫描包括患者的解剖结构的部分的OOI。遗憾的是，这些现有技术线圈可能例如由于以下原因而经历大的性能变化：因接收环的扭曲而导致的调谐变化、这些环之间的接近度的变化和/或环与患者的解剖结构之间的距离。关于这些线圈的另一问题是机械锁定特征，其使得线圈更为昂贵且并容易产生机械故障。此外，这些线圈常常缺乏真正的定位辅助以指示关于患者解剖结构和特定线圈特定特征的优选线圈定位。

因此，本系统的实施例可以克服常规MRI系统和MRS系统的这些缺点和其他缺点。

发明内容

在本文中所描述的(一个或多个)系统、(一个或多个)设备、(一种或多种)方法、(一个或多个)布置、(一个或多个)用户接口、(一个或多个)计算机程序、过程等(下文将其中的每个均称为系统，除非上下文另行指示)可以解决现有技术系统中的一个或多个问题。

根据本系统的实施例，公开了一种用于磁共振(MR)系统的射频(RF)线圈装置，所述RF线圈包括：基座，其具有相对侧、用于支撑感兴趣对象以用于扫描的表面以及位于所述相对侧处的紧固件；定位器，其被配置为被能释放地附接到所述基座，并且具有在相对端之间延伸的主体以及位于所述主体的所述相对端处的紧固件，所述主体被配置为在所述相对端之间形成拱形；以及上部区段，其具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列，所述上部区段被配置为被定位在所述定位器上方。所述定位器的紧固件可以被配置为耦合到所述基座的对应的紧固件。所述基座的紧固件和所述定位器的紧固件可以是对应的钩环型紧固件。

根据本系统的实施例，所述定位器的紧固件中的至少一个可以包括适合用于由用户抓握的突出部。所述定位器可以由透明的、半透明的或透光的塑料片形成。所述定位器还可以包括位于所述相对端之间的相对的法兰。所述相对的法兰可以被配置为在相对于所述定位器和所述基座中的至少一个的期望位置中与所述上部区段对齐。所述定位器还可以被配置为以期望的高度来支撑所述上部区段。所述定位器的至少部分可以位于所述基座与所述上部区段之间。所述定位器可以包括用于相对于所述OOI进行对齐的至少一个界标。所述基座还可以包括用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列。通信链路可以被配置为将所述基座与所述上部区段进行耦合。

根据本系统的实施例，公开了一种用于磁共振(MR)系统的射频(RF)线圈装置，所述RF线圈包括：基座，其具有相对侧、被配置为支撑感兴趣对象(OOI)以用于扫描的表面、位于所述相对侧处的紧固件以及被配置为采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列；定位器，其具有主体，所述主体包括位于所述主体的边缘处的紧固件，所述主体被设定形状为形成拱形的至少部分，并且所述紧固件被配置为被能释放地附接到所述基座的邻近的紧固件；以及上部区段，其具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列，并且被配置为在所述定位器的至少部分的上方滑动。所述定位器还可以包括相对的法兰。所述相对的法兰可以将所述上部区段相对于所述定位器和所述基座中的至少一个进行定位。

根据本系统的实施例，公开了一种将射频(RF)线圈配置用于扫描感兴趣对象(OOI)的过程，所述过程包括以下动作：将所述OOI定位到基座的支撑表面上，所述基座具有相对侧和位于所述相对侧中的每侧上的紧固件；将定位器与所述OOI对齐，所述定位器具有在相对端之间延伸的拱形主体和位于主体的所述相对端处的紧固件；通过将所述定位器的所述紧固件附接到所述基座的邻近的对应的紧固件来将所述定位器耦合到所述基座；并且由所述定位器将上部区段引导到相对于所述OOI的期望位置中，所述上部区段具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列，所述上部区段被配置为在所述定位器上方滑动。所述方法还可以包括以下的一个或多个动作：耦合所述基座与所述上部区段之间的通信链路；由所述定位器支撑所述上部区段；以及使用所述上部区段来增强所述定位器的刚度。

附图说明

参考附图，在以下的示例性实施例中更加详细地解释了本发明，其中，用相同或相似的附图标记来部分地指示相同或相似的元件，并且能够组合各种示例性实施例的特征。在附图中：

图1示出了根据本系统的实施例操作的RF线圈系统的部分的部分剖面分解前侧视图；

图2A示出了根据本系统的实施例的类似于在图1中所示的RF线圈系统的部分的部分剖面分解端视图；

图2B示出了根据本系统的实施例的类似于在图1中所示的RF线圈系统的部分的部分剖面端视图；

图2C示出了根据本系统的实施例的类似于在图1中所示的RF线圈系统的部分的底视图；

图3A示出了根据本系统的实施例的扁平位置中的定位器的部分的顶视图；

图3B示出了根据本系统的实施例的扁平位置中的定位器的部分的顶视图；

图4示出了根据本系统的实施例的定位器的部分以及RF线圈系统的上部区段的详细截面视图；

图5示出了根据本系统的实施例的定位器相对于基座的运动范围的侧视图；

图6示出了根据本系统的实施例的定位器的部分和上部区段的详细的截面视图；

图7示出了根据本系统的实施例操作的RF线圈系统的部分的分解透视端视图；

图8A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的前侧透视图，其中，定位器被关于患者的膝盖进行定位；

图8B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的后侧透视图，其中，定位器被关于患者的膝盖进行定位；

图8C示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的后端透视图，其中，上部区段被定位在定位器和患者的膝盖上方；

图8D示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的后端透视图，其中，上部区段被定位在定位器和患者的膝盖上方；

图8E示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的前侧透视图，其中，定位器被从基座移除；

图9示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分剖面顶端透视图；

图10A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器被准备为关于患者的膝盖进行定位；

图10B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器初始被关于患者的膝盖进行定位；

图10C示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器被关于患者的膝盖进行定位；

图10D示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统的部分的顶部前侧视图，其中，上部区段位于定位器上方；并且

图11示出了根据本系统的实施例的系统的部分。

具体实施方式

下文是对说明性实施例的描述，其在结合下文的附图进行描述时，将展现出要求保护的本发明的各个方面。在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了说明性细节，例如构架、接口、技术、元件属性等。然而，对本领域普通技术人员将明显是，偏离这些细节的其他实施例仍将被理解为在随附的权利要求的范围之内。此外，出于清楚的目的，将省略对公知的设备、电路、工具、技术和方法的详细描述，从而使得对本发明的系统的描述不会晦涩难懂。应当明确理解，所包括的附图仅是出于说明目的，而并不表示本系统的完整范围。在附图中，不同附图中的相似的附图标记可以指代相似的元件。术语和/或其语素应当被理解为意指在根据权利要求记载的或者根据本系统的一个或多个实施例的系统中可能需要适当地存在所记载的元件中的仅一个或多个(例如，仅存在一个记载的元件，可以存在所记载的元件中的两个，可以存在多达所有的所记载的元件)。

为清楚起见，本系统的实施例将关于膝盖类型的RF线圈(例如，膝盖线圈)进行示出和描绘。然而，也预想到了，本系统的实施例可以包括其他形状和/或尺寸，使得本系统的实施例与身体的其他期望部分(例如，肩部、腕部、肘部、颈部等)相兼容，而无需大幅修改。

图1示出了根据本系统的实施例操作的RF线圈系统100(下文为清楚起见称为系统100)的部分的部分剖面分解前侧视图。系统100可以包括以下中的一个或多个：基座102(例如，后部线圈部分或后部壳体)、定位器104以及上部区段106(例如，前部线圈部分或前部壳体)。基座102、定位器104以及上部区段106中的至少一个可以包括可以至少接收感生的MR信号的一个或多个RF线圈阵列。所接收到的感生的MR信号然后可以被提供到系统100的控制器，所述控制器可以是基座102和/或上部区段106的部分。也预想到了，(一个或多个)RF线圈阵列可以包括发射和/或接收类型的RF线圈阵列。

基座102可以包括以下中的一个或多个：主体120、RF线圈阵列122、支撑体124以及附接机构126。附接机构126可以包括一个或多个任何合适的紧固件，以在期望位置中将定位器104能释放地紧固到基座102。例如，附接机构126可以包括钩环型紧固件(例如，Velcro^TM等)，诸如位于主体120的相对侧121(仅示出了一侧)上的紧固件127。尽管示出了离散的紧固件127，但是也预想到了，紧固件可以包括连续的或基本上连续的条带，其可以延伸穿过每个侧面和/或从相对侧121的一侧延伸到另一侧。例如，也预想到了，在本系统的实施例中，紧固件127可以在主体120周围连续地或基本上连续地延伸。此外，预想到了，单个钩环型紧固件可以在主体120的相对侧121周围延伸。此外，尽管钩环型紧固件被图示为条带，但是预想到了，钩环型紧固件可以呈现其他形状，诸如方形、圆形、矩形等。可以使用任何合适的方法将紧固件127附接到主体120，合适的方法诸如为适合用于形成主体120所使用的材料的黏合剂、机械紧固等。

主体120可以定义一个或多个腔，诸如至少一个腔128，RF线圈阵列122和/或控制器(例如，一个或多个处理器)可以位于所述腔中。根据本系统的另外的实施例，RF线圈阵列122和/或控制器(例如，一个或多个处理器)可以被形成在主体120之内。

根据本系统的另外的实施例，支撑体124可以在解剖学上设定形状以支撑期望的OOI。例如，当系统100被配置为用作膝盖线圈时，支撑体124可以包括如所示的弧形以支撑膝盖。根据需要，可以对支撑体124加衬垫以提高患者的舒适度。然而，也设想到了，本系统的其他实施例可以包括具有其他形状和/或尺寸的支撑体，以在解剖学上支撑其他期望的OOI，诸如肩部、肘部、颈部、踝部等，其可以根据期望进行最小的改造。

根据本系统的实施例，定位器104可以包括以下中的一个或多个：主体130和RF线圈阵列。定位器104可以具有相对的主表面131、相对的边133以及相对端135。主体130可以由薄的壳体形成，所述薄的壳体由一种或多种材料形成，诸如塑料、甲基丙烯酸甲酯、乙烯、聚乙烯和/或可以适当形成和应用的(一种或多种)其他材料。

根据本系统的实施例，定位器104可以被形成为透光的和/或半透光的壳体。在这些实施例中，通过定位器104，OOI是可见的或部分可见的，这辅助对定位器104的恰当的定位，以辅助使由膝盖线圈接收到的成像响应最大化。定位器104可以包括诸如图形的界标，诸如临床医生的用户可以使用所述界标将定位器104关于OOI和/或系统的其他部分恰当地对齐。参考图3A更详细地讨论了界标，旨在根据附图中示出的实施例中的每个实施例能任选地应用界标。

根据本系统的实施例，如在本文中图示性描述和示出地，当透光的塑料壳体被附接到基座102时，透光的塑料壳体可以根据OOI(例如，关于膝盖)被逐渐地折叠或者以其他方式被弯曲，以便形成“C”形或“U”形。根据本系统的实施例，定位器104可以由皱摺的和/或半皱摺的(例如，由皱摺的材料(诸如透光的塑料)形成的零件，以及由柔性材料(诸如甲基丙烯酸甲酯的柔性片)形成的零件)形成。在实施例中，定位器104由褶皱材料形成，褶皱形状被形成为与OOI(例如，膝盖)的形状互补并且与上部区段106(例如，参见图2A)的形状互补。

根据本系统的另外的实施例，定位器104可以包括附接机构137，所述附接机构137可以互补地耦合到基座102的附接机构126。例如，附接机构137可以包括一个或多个钩环型紧固件，诸如可以能释放地耦合到基座102的对应紧固件127从而在期望的位置中将定位器104耦合到基座102的紧固件134。紧固件134可以包括突出部136，突出部136适合用于由用户抓握，以将对应的紧固件134从基座102的对应的紧固件127去耦合。突出部136可以延伸经过主体130的边缘，使得可以容易地抓握突出部136。然而，也预想到了，所述突出部可以与主体和紧固件一体地形成。

紧固件134可以被定位为邻近于相对端135的对应端。定位器104可以被耦合到基座102，使得定位器104相对于基座102的纵轴(La)位置可以是如所描述可调节的。类似地，定位器104可以被耦合到基座102，使得定位器104相对于基座102的高度(h)可以如所描述地变化。为了清楚起见，可以假定纵轴(La)可以与z轴对齐，并且高度(h)可以沿着y轴进行调节，使得高度的变化可以与y轴的变化相对应。为了清楚起见，应当意识到，在本文中所讨论的关于系统100的x轴、y轴和z轴可以分别与其中可以使用本系统的实施例的MRI的z轴、y轴和z轴相对应。

根据本系统的另外的实施例，定位器104可以引导或者以其他方式辅助上部区段106相对于基座102在高度和/或纵向位置方面进行对齐，以便将上部区段106定位在相对于基座102的期望位置中。

法兰132可以由褶皱的或柔性的材料形成，所述材料被适当应用并且可以被定位为邻近于或靠近定位器104的相对的边133中的对应的一个边。然而，在其他实施例中，预想到了，法兰132可以被定位在相对的边133之间。法兰132可以与由不同材料中的同一材料形成的定位器104的主体130一体地形成或单独地形成。例如，法兰132中的一个或多个可以由柔性橡胶或塑料形成，所述柔性橡胶或塑料可以被耦合到主体130，所述主体130可以由例如透明的塑料(例如，丙烯酸或聚碳酸酯)形成。然而，在其他实施例中，如可能期望的，主体130可以被塑模以一体地形成法兰132中的一个或多个。

预想到了，定位器104的一个或多个部分(诸如主体130)可以由任何合适的材料(诸如塑料等)形成。例如，定位器104可以由诸如丙烯酸(例如，Plexiglas^TM等)、聚碳酸酯等的塑料形成。如所期望的，塑料可以包括热塑性塑料。此外，定位器104可以被塑模成针对给定OOI的期望的形状，或者可以是平的并且可以在使用期间由用户进行折叠或弯曲。

根据本系统的另外的实施例，定位器104可以是一次性的。此外，可以根据针对定位器104的期望的用途或(一种或多种)应用对定位器104进行设定形状、设定尺寸和/或标记界标(如在本文中所描述的)。当被折叠或以其他方式被弯曲时，主体130可以获得刚度，以便能够在使用期间如所配置地支撑上部区段106。因此，主体130可以由具有刚度的材料的薄片形成，在使用期间，当主体130被弯成拱形(例如，被折叠或以其他方式被弯曲)时，刚度可以增强。根据本系统的实施例，在被这样配置的情况下，偏置构件(例如，半盘绕异形弹簧)可以被耦合到定位器104以提供偏置力，从而将定位器104保持处于期望的形状。所述偏置构件例如可以位于对应的法兰132内。

上部区段106可以包括以下中的一个或多个：主体140以及被耦合到主体140的RF线圈阵列142。主体140可以包括底端145、相对的边143以及定义中心腔室141的内壁147。中心腔室141可以定义成像体积的至少部分，OOI可以位于所述成像体积中以用于扫描。上部区段106可以接触定位器104，使得可以通过定位器104相对于基座102的位置和/或取向来确定上部区段106相对于基座102的高度和/或纵向位置。

根据本系统的实施例，上部区段106可以位于定位器104的法兰132之间。然而，也预想到了，定位器104和/或上部区段106可以包括导轨(例如，轨道和/或槽)，其可以控制上部区段106相对于定位器104的位置。尽管示出了单侧，但是系统100的相对侧也可以类似于所示出的一侧，或者根据想要的用途进行改动。

图2A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统200的部分的部分剖面分解端视图。可以如所描述地使用任何合适的方法(例如，黏合剂等)将紧固件134耦合到主体130的主表面131中的一个，诸如主表面131的内部主表面131i。紧固件134的突出部136可以延伸超出定位器104的主体130的外边缘。根据本系统的实施例，定位器104可以由褶皱材料形成，所述褶皱材料诸如是透光的或半透光的塑料材料。在这些实施例中，定位器104被配置为和/或以其他方式被形成为容纳OOI，使得当定位器104被这样形成为膝盖线圈的部分时围绕膝盖(例如，在三个侧面上)。尽管示出了单个端，但是系统100的相对端可以如所期望地或基于给定的应用而类似于或不同于所述单个端。

图2B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统200的部分的部分剖面端视图。系统100被示为处在适合用于执行扫描操作的位置中，其中，基座102和/或上部区段106可以定义成像体积(IV)的至少部分，诸如患者的膝盖和/或其他身体部分的OOI(为清楚起见未示出)可以被放置在所述成像体积中以用于扫描。定位器104可以被定位为邻近于OOI，使得定位器104可以在OOI的至少部分与主体140的内壁147之间。

此外，在实施例中，当被提供时，基座102内的RF线圈阵列、定位器104和/或上部区段106在被定位期间可以相对于彼此处于基本垂直地布置或者以其他方式相对于彼此固定地对齐。例如，根据本系统的实施例，由于基座102、定位器104和/或上部区段106中的一个或多个上的互补结构，RF线圈阵列的位置被提供为处在相对于彼此的固定关系中。以这种方式，减轻了现有技术系统中存在的将一个或多个线圈彼此对齐和/或与OOI对齐的问题。

图2C示出了根据本系统的实施例的类似于在图1中示出的RF线圈系统200的部分的底视图。基座102的主体120可以包括底盖129。底盖129可以密封基座102的至少一个腔(例如，参见图1中的128)。底盖129可以如所期望地包括安装衬垫以防止和/或减少在使用期间的不期望的移动，辅助定位OOI，和/或以其他方式辅助定位和/或患者的舒适度。

图3A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统300的部分的顶视图，包括根据本系统的实施例的扁平部分中的定位器304A。定位器304可以类似于定位器104，并且相似的附图标记可以用于指代其相似的部分。

根据本系统的实施例，定位器304可以包括诸如图形337的界标，用户(诸如临床医生)可以使用所述界标将定位器304关于OOI和/或系统的其他部分恰当地对齐。所述界标可以包括任何合适的图形、文本、刻蚀、沟槽、突出部、槽等，其可以引导用户而使得用户可以将定位器304相对于OOI和/或系统的部分进行定位。所述界标还可以向用户图示定位器304可以被弯曲以供使用的方向，在实施例中，其中，定位器304是柔性的和/或以其他方式初始并未形成弯曲。所述界标可以包括诸如标尺339的图形和/或其他图形，用户可以使用这种图形来将定位器304相对于OOI和/或基座102和/或其部分进行对齐。此外，用户可以使用可能期望的(可擦除的或不可擦除的)标记物来标记定位器304。

所述界标还可以包括针对期望的用途的指令(例如，“针对膝盖扫描，将膝盖定位界标与膝盖的对应部分进行对齐”，“针对肩部扫描，将肩部定位界标与肩部的对应部分进行对齐”，“针对手臂扫描，将手臂定位界标与手臂的对应部分进行对齐”等)。根据本系统的另外的实施例，定位器304可以是柔性的，使得定位器304在设置期间可以被柔性地形成在OOI周围。容易意识到，定位器304的形状仍然如期望地与基座和上部区段的形状互补。

根据本系统的实施例，定位器304可以被折叠、弯曲、滚动等，然而，本文中使用的每种操作和其变型例如应当被理解为涵盖本系统的其他配置，其中，在定位器被放置到OOI周围时，定位器以其他方式被形成到OOI(例如，如在本文中所描述的，定位器沿着线333形成)。在这些实施例中的一个或多个中，定位器304可以如所期望地并且如所示地以扁平取向进行储存。在实施例中，其中，定位器304是可滚动的，定位器304可以如所期望地以许多形状进行储存。在本文中参考另外的附图对诸如定位器304的定位器的其他特性进行描述。

图3B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统300的包括处于扁平位置中的定位器304B的部分的顶视图。定位器304B可以类似于定位器304，并且相似的附图标记可以用于指代其相似的部分。然而，定位器304B可以包括凹口351，凹口351在被附接到主体350的紧固件334的任一侧上切入到定位器304B的主体350中。此外，法兰332可以被定位为稍微远离邻近的端部333。凹口351可以包括可以沿着切口分离主体350的任何合适的切口。此外，凹口351可以打断相对端部335的外缘。

图4示出了根据本系统的实施例的诸如沿着图2B的线4-4取得的定位器的部分和RF线圈系统400的上部区段的详细截面视图。在例示性实施例中，示出了RF线圈系统100的定位器104和上部区段106。根据本系统的实施例，上部区段106相对于基座(例如，102)的(例如，沿着La的)纵向对齐可以由定位器104的法兰132来控制，法兰132可以与相对的边缘143接触，以便将上部区段106引导到相对于基座的期望位置(对齐)。此外，上部区段106相对于基座102的高度(h)可以由上部区段106的内壁147来控制，内壁147与定位器104的邻近的主表面131相接触。

图5示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统500的包括定位器504相对于基座502的运动范围的侧视图。定位器504和基座可以分别类似于定位器104和基座102。为了清楚起见，示出了诸如患者501的膝盖503的OOI。如所图示的，定位器504的侧向部分和高度相对于基座504可以分别改变ΔL(例如，沿着纵轴变化)和Δh(例如，沿着y轴变化)。根据本系统的实施例，这可以提供对顶盖相对于基座的期望对准。此外，根据本系统的实施例，如所描述的，所述定位器可以改变自基座的高度，以例如适应不同的患者尺寸(例如，适应成人和儿童)。

图6示出了根据本系统的实施例的包括定位器604的部分和上部区段606的RF线圈系统600的详细截面视图。定位器604和上部区段606可以分别类似于定位器104和上部区段106。然而，上部区段606可以包括被定位在每个相对边缘643处的法兰632(为了清楚起见，相对的边缘643中的仅有一个被示出)，并且定位器604可以包括可能缺乏法兰的相对的边缘633(为了清楚起见，相对的边缘633中的仅有一个被示出)。法兰632可以与相对的边缘633中的邻近的一个相接触，以在使用期间引导上部区段606对齐。根据又一实施例，可以适当地利用其他类型的引导来对上部区段相对于定位器进行定位和/或对定位器相对于基座进行定位。

图7示出了根据本系统的实施例操作的RF线圈系统700(为了清楚起见，下文中将其称为系统700)的部分的分解透视端视图。系统700可以类似于系统100，并且可以包括以下中的一个或多个：基座702、定位器704以及上部区段706，其可以分别类似于系统100的基座102、定位器104以及上部区段106。根据本系统的实施例，基座702可以包括远侧端部760和通信链路，诸如用于外部通信的无线链路762(例如，利用MRI控制系统等)。

定位器704可以包括主体730和法兰732，后者可以作为引导件以将上部区段706相对于定位器704和/或基座702进行对齐。定位器704可以包括诸如钩环型紧固件734的紧固件系统，所述紧固件系统可以耦合到基座702的对应的钩环型紧固件727。所述紧固件可以相对于基座702和/或定位器704被设定形状、被设定尺寸和/或被定位，使得可以适应并保证沿着纵轴的期望的变化以及定位器704相对于基座702的期望的高度变化。

参考图8A至图8E以及图10A至图10D描述了设置系统700以执行对患者的膝盖进行扫描的过程，其中：图8A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统700的部分的前侧透视图，其中，定位器704被关于患者701的膝盖703进行定位；图8B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统700的部分的后侧透视图，其中，定位器704被关于患者701的膝盖703进行定位；图8C示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统700的部分的后端透视图，其中，上部区段706被定位在定位器704和患者701的膝盖703上方；图8D示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统700的部分的后端透视图，其中，上部区段706被定位在定位器704和患者701的膝盖703上方；并且，图8E示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统700的部分的前侧透视图，其中，定位器704被从基座702移除。

参考图8A，可以关于基座702以及诸如患者701的膝盖703的OOI来放置定位器704。可以使用诸如十字准线等的界标737将定位器704相对于膝盖703进行对齐。一旦被对齐，定位器704的钩环型紧固件734关于基座702和OOI就位，以便将定位器704相对于基座702以期望的位置进行对齐。根据本系统的实施例，定位器704的钩环型紧固件734可以被紧固到基座702的对应的钩环型紧固件727，使得定位器704以期望的位置紧固到基座702。当被对齐时，定位器704可以如期望地紧贴地围绕OOI。

参考图8B，用户被示为将钩环型紧固件727与734彼此接合，以便相对于基座702来紧固定位器704。根据本系统的实施例，有线链路可以从远侧端部760延伸，并且可以如所期望地被配置用于无线耦合到外部通信系统，诸如无线通信系统。

参考图8C，一旦将定位器704对齐并紧固到基座702，上部区段706就可以在定位器704上方滑动。根据本系统的实施例，上部区段706可以由主体730的内表面来引导。此外，上部区段706可以由可以接合上部区段706的对应的相对边缘743的法兰732来引导。因此，定位器704可以将上部区段706引导到相对于基座702的期望位置中。上部区段706可以包括定义中心腔体741的内壁747。上部区段706可以包括有线和/或无线(例如，射频、光纤等)链路763，有线和/或无线链路763可以如所期望地被耦合到外部通信端口或基座702上的端口。根据本系统的实施例，基座702可以操作用于将信号从链路763耦合到链路762，使得形成从基座702的背驮式连接(piggy back connection)和/或以其他方式耦合从基座702的连接。

参考图8D，在定位器704上方滑动上部区段706之后，上部区段706可以以期望的位置进行对齐以用于扫描。定位器704可以支撑上部区段706的内壁747，从而控制上部区段706关于基座702的高度和/或取向。上部区段706的相对边缘743可以位于法兰732(仅其中的一个被示出)之间。

根据本系统的实施例，到定位器704的拱形形状可以增强定位器的刚度。此外，由于上部区段706的内壁747的形状对应于内壁747的拱形形状，因此当其相接触时，拱形形状可以进一步增强定位器704的刚度。此外，根据本系统的实施例，内壁747可以分别接合定位器704的钩环型紧固件734与基座702的钩环型紧固件727，使得保持这些紧固件之间的耦合。

参考图8E，根据本系统的实施例，为了将系统700从患者移除，可将上部区段706从定位器704移除。例如，可以将对应的钩环型紧固件734与727彼此去耦合。定位器704可以包括槽744，槽744可以类似于在图3B中所示的槽351。这些槽744可以定义拉环746，拉环746适合用于由用户抓握以将钩环型紧固件734与727彼此去耦合。此外，定位器704的主体730可以提供偏置力以将钩环型紧固件734偏置远离主体702，使得避免在安装期间定位器704的钩环型紧固件734与主体702的钩环型紧固件727之间的不想要的附接。

图9示出了根据本系统的实施例操作的RF线圈系统900(下文为了清楚起见被称为系统900)的部分切割的顶端透视图。系统900可以类似于其他系统中的一个或多个，并且可以包括基座902、定位器和上部区段906中的一个或多个。系统900被示为处于适合用于执行扫描操作的位置。相应地，基座902以及定位器和/或上部区段906可以定义成像体积(IV)的至少部分，OOI(为了清楚起见未示出)被放置在所述至少部分中以用于扫描。根据本系统的实施例，链路964可以被耦合到外部系统控制器以实现外部系统控制器(例如，MRI系统控制器)与RF线圈系统900之间的通信。相应地，可以将任何适当格式(例如，原始的、数字的、重建的等)图像信息发送到外部系统控制器以用于进一步处理。此外，可以从外部系统控制器接收操作命令和/或指令。基座902可以经由链路962(诸如有线链路)被背驮到上部区段906，使得实现基座902与上部区段906之间的通信以及因此与外部系统控制器之间的通信。更具体地，链路962可以包括耦合器968，可以使用任何合适的方法(例如经由端口966)将耦合器968耦合到上部区段906。

根据一些实施例，可以使用任何合适的有线和/或无线耦合方法将上部区段耦合到基座、定位器和/或外部系统控制器以实现通信。此外，设想到了，使用例如滑动型耦合或者以期望的其他方式将上部区段物理耦合到基座。

根据本系统的实施例，可以对系统设定形状和设定尺寸，使得通过将上部区段固定在以下的高度上来执行基座与上部区段的对齐：所述高度在上部区段的底端(例如，参见145)击中桌台表面时将允许设想到的最小的膝盖能够被精确地成像，并且然后允许上部区段以其他方式停留在定位器上。所述系统还可以包括可以与基座、定位器和/或上部区段集成在一起的衬垫，以便向患者提供舒适性和/或在提供小的成像体积时吸收系统的RF线圈阵列的一些重量。根据实施例，设想到了，基座和定位器可以通过调节基座以及在OOI上方调节定位器来提供较大的OOI。

参考利用柔性定位器的图10A至图10D描述了设置根据本系统的实施例的系统以执行对患者的膝盖的扫描的过程，其中，图10A示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统1000的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器1004被准备为关于患者1001的膝盖1003进行定位；图10B示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统1000的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器1004最初关于患者1001的膝盖1003进行定位；图10C示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统1000的部分的顶部前侧透视图，其中，定位器1004关于患者1001的膝盖1003进行定位；并且，图10D示出了根据本系统的实施例的RF线圈系统1000的部分的顶部前侧透视图，其中，上部区段1006位于定位器1004上方。

参考图10A，定位器1004可以类似于定位器104。然而，根据本系统的实施例，定位器1004可以包括在定位器1004的相对端部1035中的每个端部处的连续钩环型紧固件1034部分(例如，钩环型紧固件系统的环部分)。此外，基座1002可以包括在其相对的前侧和后侧上的多个钩环型紧固件1027部分(例如，钩环型紧固件的钩部分)。

在使用中，诸如患者1001的膝盖1003的OOI可以被放置在基座1002上方，并且定位器1004可以被准备为缠绕OOI(例如，膝盖1003)并且随后被附接到基座1002，如在图10B和图10C中所图示的。之后，可以如在图10D中所示的将上部区段1006放置在定位器1004上方，使得可以经由基座1002由定位器1004根据高度设置来引导和支撑上部区段1006。定位器1004的拱形形状可以增强(柔性)定位器1004的刚度，使得其可以支撑上部区段1006。将意识到，尽管在这些实施例中可以是柔性的定位器，定位器可以在某种程度上被形成为片材。以这种方式，由于定位器被形成为围绕OOI的长度，因此，与当定位器例如被平放时相比，例如在垂直于OOI的长度的平面中的定位器的刚度将显著增加。以这种方式，现有系统的问题将被减轻，这是因为线圈的重量不需要由膝盖支撑，而是由定位器支撑或者少量支撑。根据本系统的实施例，定位器1000然后可以准备好以用于MR采集。

因此，本系统的实施例可以提供定位器，所述定位器支撑在期望的OOI(例如，患者的解剖结构)上方的前端(例如，上部区段)RF接收器线圈以用于扫描而不会对患者施加压力或重量。附接机构可以提供对定位器相对于后端(例如，基座)部分的调节，所述后端部分可以包括RF接收器线圈。所述定位器可以是透明的，使得诸如医生的用户可以容易且准确地确定如何相对于OO来I放置定位器以用于扫描，使得定位器可以相对于OOI进行对齐。所述定位器可以由塑料片形成，并且正因如此，定位器可以非常轻且便宜，因此能够容易地对其进行更换。可以在将定位器对齐且附接到基座之后对在重量上可以比定位器重许多的上部区段进行定位，由此简化了设置过程。根据实施例，定位器也可以覆盖上部区段的RF线圈的患者表面侧，由此可以简化对上部区段的RF线圈的表面侧的清洁并且较少地滥用，这是因为其不再需要与患者相接触。此外，由于根据实施例的定位器可能不包括任何电子器件，因此其能够被容易的清洁和更换。根据本系统的实施例，不需要利用可调节的接头，因此简化了设置并且可以消除挤压OOI的危险。

因此，本系统的实施例可以提供由薄的、透明的塑料壳体形成的半刚性的、自动设定形状的(线圈)定位器，该定位器具有钩环型紧固件(例如，Velcro^TM垫)，该钩环型紧固件被附着在期望位置中以允许附接到被附着到后端RF接收器线圈外壳的相对的钩环型紧固件。所述钩环型紧固件允许调节对(线圈)定位器的对齐和定位，以确保包括线圈的前端部分可以在期望的OOI(例如，期望的患者解剖结构)上方被适当对齐并且处于一位置以在前端部分被放置到定位器上时保持患者不受到压力和重量。当后端部分(例如，基座)被放置在OOI下方时，可以通过前端部分的刚性壳体(例如，主体)将定位器和钩环型紧固件进一步紧固到后端部分(例如，基座)。

图11示出了根据本系统的实施例的系统1100的部分。例如，本系统的部分可以包括以操作方式被耦合到存储器1120的处理器1110(例如，控制器)、包括诸如显示器1130的绘制设备的用户接口(UI)、传感器1140、RF部分1160、磁性线圈1192，以及用户输入设备1170。存储器1120可以是任何类型的用于存储应用数据以及与所描述的操作有关的其他数据的设备。可以由处理器1110来接收应用数据和其他数据以用于配置(例如，编程)处理器1110以执行根据本系统的操作动作。如此配置的处理器1110变为尤其适合用于根据本系统的实施例来执行的专用机器。

所述操作动作可以包括例如通过控制磁性线圈1192来配置MRI系统和/或根据系统设置来配置RF部分1160。如所期望地，任选的定位机构可以控制患者和/或RF部分1160的物理定位(例如，在x、y和z轴上)。可以通过处理器1110控制RF部分1160，以控制诸如RF发射线圈和RF接收线圈的RF换能器以及RF状态，诸如调谐/失谐状态以及同步状态。RF部分1160可以包括有线类型和/或无线类型的RF部分，其可以是本地的和/或远离彼此。根据实施例，RF部分1160可以包括诸如被提供在基座、定位器和/或顶部部分中的一个或多个中的无线接收类型的RF线圈。磁性线圈1192可以包括主磁性线圈、梯度线圈(G_R)(例如，x梯度线圈、y梯度线圈和z梯度线圈)、任选的梯度匀场线圈，并且可以被控制为以期望的方向和/或强度发射主磁场(B₀)和/或梯度场(例如，G_x、G_y和G_z)。处理器1110可以控制一个或多个电源向磁性线圈1192供电，使得在期望的时间发射期望的磁场。RF部分1160可以被控制为发射RF脉冲并接收感生的MR信号(例如，回波信息)。操作为重建器的处理器或者其部分可以处理接收到的信号(例如，感生的MR信号)并且(例如，使用本系统的实施例的一种或多种重建技术)将这些信号变换成可以包括图像信息(例如，静止图像或视频图像(例如，视频信息))、数据和/或图形(例如，谱信息)的内容，这些图像信息、数据和/或图形可以被绘制在例如系统的UI(例如，显示器1130、扬声器等)。此外，该内容然后可以被存储在系统的存储器(诸如存储器1120)中以供稍后使用。因此，操作动作可以包括请求、提供和/或绘制诸如例如从感生的MR信息获得的重建图像信息的内容。处理器1110可以在诸如系统的显示器的系统的UI上绘制诸如视频信息的内容。

用户输入部1170可以包括键盘、鼠标、跟踪球或者诸如触敏显示器的其他设备，其可以单独使用或者作为系统的部分，诸如个人计算机的部分、个人数字助理(PDA)、移动电话(例如，智能电话)、监视器、智能终端或者哑终端或者用于经由诸如有线和/或无线通信链路的任何可操作链路与处理器1110通信的其他设备。用户输入设备1170能用于与处理器1110交互，包括实现在UI内的交互，如在本文中所描述的。清楚地，处理器1110、存储器1120、显示器1130和/或用户输入设备1170可以全部或部分地是计算机系统或其他设备(诸如客户端和/或服务器)的部分。

本系统的方法特别适合于由计算机软件程序来执行，这样的程序包含与由本系统所描述和/或设想到的个体步骤或动作中的一个或多个相对应的模块。这样的程序当然可以被实施在计算机可读介质上，诸如集成芯片、外围设备或存储器，诸如存储器1120或被耦合到处理器1110的其他存储器。

包含在存储器1120中的程序和/或程序部分可以配置处理器1110以实施在本文中所公开的方法、操作动作和功能。存储器例如可以分布于客户端和/或服务器之间，或者是本地的，并且其中可以提供额外处理器的处理器1110也可以是分布式的或单体的。所述存储器可以被实施为电子、磁性或光学存储器，或者这些类型的任意组合或者其他类型的存储设备。此外，术语“存储器”应当被解释为足够宽泛地涵盖能够从能由处理器1110访问的可寻址空间中的地址进行读取或写入该地址的任何信息。利用该定义，可以通过网络访问的信息仍然例如在存储器内，这是因为处理器1110可以从网络取回该信息以供根据本系统的操作。

处理器1110能用于响应于来自用户输入设备1170的输入信号以及响应于网络的其他设备而提供控制信号和/或执行操作，并且运行被存储在存储器1120中的指令。处理器1110可以包括以下中的一个或多个：微处理器、(一个或多个)专用集成电路或通用集成电路、逻辑单元等。此外，处理器1110可以是用于根据本系统的实施例来执行的专用处理器，或者可以是通用处理器，其中，许多功能中的仅一项功能操作用于根据本系统的执行。处理器1110可以利用程序部分、多个程序段来操作，或者可以是利用专用集成电路或多功能集成电路的硬件设备。本系统的实施例可以提供用于采集和/或重建图像的快速成像方法。合适的应用可以包括诸如MRI系统的成像系统。

因此，本系统的实施例可以提供诸如膝盖线圈阵列的RF线圈阵列，该RF线圈阵列具有包括第一部分、第二部分和第三部分的主体，第一部分、第二部分和第三部分分别例如为基座、定位器和上部区段，其中的一个或多个可以包括具有线圈元件的RF线圈阵列。定位器可以被形成为薄的片材，并且可以耦合到基座，以便辅助定位上部区段。根据本系统的实施例，定位器可以是一次性定位器，或者可以是可重复使用的定位器，如所期望的。作为附加的优点，当基座、定位器和上部区段中的两个或更多个包括RF线圈阵列时，这些RF线圈阵列中的线圈元件可以基本上与其他RF线圈阵列中的线圈元件相隔离。RF线圈阵列的布置提供了宽泛的患者尺寸，同时在执行MR采集时递送了接近最优的性能。

对于本领域普通技术人员来说，将容易想到本系统的另外的变型，并且这些另外的变型将被权利要求所涵盖。

最后，上文讨论的内容仅仅旨在说明本系统，并且不应被解释为将权利要求限制到任何特定实施例或实施例组。因此，当参考示范性实施例描述本系统时，应当意识到，在不脱离权利要求中所阐述的本系统的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以想出众多修改和替代实施例。因此，说明书和附图被认为是说明的方式，并不旨在限制权利要求的范围。

在解读权利要求时，应当理解：

a)“包括”一词不排除存在给定权利要求中列出的元件或动作之外的其他元件或动作；

b)元件前的“一”或“一个”一词不排除存在多个这样的元件；

c)权利要求中的任何附图标记不限制其范围；

d)若干“模块”可以由相同的项目或硬件或实施结构或功能的软件来表示；

e)公开的元件中的任何可以包括硬件部分(例如，包括离散的电子电路和集成电子电路)、软件部分(例如，计算机编程)和其任意组合；

f)硬件部分可以包括模拟部分和数字部分中的一种或两种；

g)公开的设备或其部分中的任何项目可以被组合在一起或被分离成其他部分，除非另有明确说明；

h)并不要求动作或步骤的具体顺序，除非具体指示；

i)术语“多个”元件包括权利要求的元件中的两个或更多个，并且不隐含元件数目的任何具体范围；即，多个元件可以仅是两个元件，并且可以包括元件的无限数目；并且

j)术语“和/或”及其构词要素应当被理解为意指所列出的元件中的仅一个或多个可以根据权利要求的记载和本系统的一个或多个实施例而适当地存在于系统中。

Claims (19)

1.一种用于磁共振(MR)系统(100、200、300、400、500、600、700、900、1000)的射频(RF)线圈装置，所述RF线圈包括：

基座(102、502、702、902、1002)，其具有相对侧(121)、支撑感兴趣对象(OOI)以用于扫描的表面(124)、以及位于所述相对侧处的紧固件(127)；

定位器(104、304A、304B、504、604、704、1004)，其被配置为被能释放地附接到所述基座，并且具有在相对端之间延伸的主体(130)以及位于所述主体的所述相对端处的紧固件(134)，所述主体被配置为在所述相对端之间形成拱形；以及

上部区段(106、606、706、906、1006)，其具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列(142)，所述上部区段被配置为被定位在所述定位器上方。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器的所述紧固件被配置为耦合到所述基座的对应的紧固件。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基座的所述紧固件和所述定位器的所述紧固件是对应的钩环型紧固件。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器的所述紧固件中的至少一个紧固件包括适合用于由用户抓握的突出部(136、746)。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器由透明、半透明或透光的塑料片形成。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器还包括位于所述相对端之间的相对的法兰(132)。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述相对的法兰被配置为以相对于所述定位器和所述基座中的至少一个的期望的位置与所述上部区段对齐。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器还被配置为以期望的高度支撑所述上部区段。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器的至少部分位于所述基座与所述上部区段之间。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位器包括用于相对于所述OOI对齐的至少一个界标(337、339、737)。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基座还包括用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列(122)。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括被配置为将所述基座与所述上部区段进行耦合的通信链路(762)。

13.一种用于磁共振(MR)系统(100、200、300、400、500、600、700、900、1000)的射频(RF)线圈装置，所述RF线圈包括：

基座(102、502、702、902、1002)，其具有相对侧(121)、被配置为支撑感兴趣对象(OOI)以用于扫描的表面(124)、位于所述相对侧处的紧固件(127)、以及被配置为采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列；

定位器(104、304A、304B、504、604、704、1004)，其具有主体(130)，所述主体包括位于所述主体的边缘处的紧固件(134)，所述主体被设定形状为形成拱形的至少部分，并且所述紧固件被配置为被能释放地附接到所述基座的邻近的紧固件；以及

上部区段(106、606、706、906、1006)，其具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列(142)，并且被配置为在所述定位器的至少部分上方滑动。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述定位器还包括相对的法兰(132)。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述相对的法兰将所述上部区段相对于所述定位器和所述基座中的至少一个进行定位。

16.一种将射频(RF)线圈配置用于扫描感兴趣对象(OOI)的过程，所述过程包括以下动作：

将所述OOI定位在基座的支撑表面上，所述基座具有相对侧以及位于所述相对侧中的每侧上的紧固件；

将定位器与所述OOI对齐，所述定位器具有在相对端之间延伸的拱形主体以及位于所述主体的所述相对端处的紧固件；

通过将所述定位器的所述紧固件附接到所述基座的邻近的对应的紧固件来将所述定位器耦合到所述基座；并且

由所述定位器将上部区段引导到相对于所述OOI的期望位置中，所述上部区段具有用于采集感生的MR信号的至少一个RF线圈阵列，所述上部区段被配置为在所述定位器上方滑动。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括耦合所述基座与所述上部区段之间的通信链路的动作。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括由所述定位器支撑所述上部区段的动作。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括使用所述上部区段来增强所述定位器的刚度的动作。