Brevet FR2623908A1 — publié le 19890602

APPAREIL D'IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNéTIQUE NIJCIEAIRL ET ANTENNE DE RECEPTION POUR UN TEL APPAREIL La présente invention concerne un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire ainsi qu'une antenne de réception utilisée dans ce type d'appareil, Elle concerne plus particulièrement le positionnement d'une antenne de réception du type antenne de surface dans un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (en abrégé par RMN). La présente invention trouve notamment son application dans le domaine médical où l'imagerie par RMN s'avère précieuse comme aide au diagnostic. Toutefois, elle peut aussi s'appliquer dans d'autres domaines. Un appareil d'imagerie par RMN comporte essentiellement des moyens pour soumettre le corps å examiner à un champ magnétique Bo constant et intense. Soumis a cette influence, le corps reçoit d'une antenne d'émission une excitation radio-fréquence qui provoque une résonance de ltoscitlation des moments magnétiques de ces particules. Dès que cette excitation radio-fréquence cesse, on mesure le signal de résonance émis en retour par le corps quand les moments magnétiques des particules tendent à se réaligner avec le champ Pour recevoir le signal émis, on utilise parfois des antennes dites antennes de surface qui sont posées sur le corps. Leur intérêt par rapport aux antennes d'émission solidaires de l'appareil réside dans le fait qu'elles peuvent être placées à proximité immédiate des particules émettrices. Les antennes d'émission elles en sont nettement plus éloignées, Ainsi, l'usage de ces antennes de surface permet une amélioration sensible-du rapport signal sur bruit du signal détecté. 11 existe différents types d'antennes de surface en fonction de la partie du corps à examiner. Ces antennes de surface sont en général maintenues à proximité immédiate du patient soit au moyen de fixations réalisées sur le patient lui-même telles que des brides élastiques ou par fermeture contact, ou bien par des moyens d'immobilisation prenant appui sur le lit porte-patient. En conséquence, les antennes de surface doivent être installées lorsque le patient est allongé sur le lit porte-patient à l'extérieur de l'appareil d'imagerie par RMN, plus particulièrement à l'extérieur du tunnel générateur du champ magnétique et du champ haute fréquence d'excitation.Ensuite, l'ensemble constitué par le lit porte-patient, le patient et l'antenne est translaté vers le centre de l'appareil de façon à positionner, dans la zone utile de champ, l'organe à examiner et l'antenne de surface recevant les signaux de résonance des particules. L'utilisation de ce type d'antenne présente un certain nombre d'inconvénients. Elle nécessite, en particulier, de connaître à l'avance la zone à examiner. D'autre part, l'antenne doit être positionnée exactement à l'aplomb de cette zone. Ces inconvénients sont particulièrement importants lors de l'examen de la colonne vertébrale. Or ce type d'examen constitue l'une des principales applications de l'imagerie médicale par RMN. En effet, si l'antenne de réception n'est pas bien positionnée, les images obtenues sont inutilisables pour le diagnostic et il est nécessaire de recommencer la séquence d'imagerie. D'autre part, un examen détaillé de la colonne vertébrale peut nécessiter des images présentant une résolution importante. Celles-ci ne peuvent être obtenues qu'avec des antennes de surface de dimensions restreintes. I1 est alors en général nécessaire d'effectuer plusieurs examens sur des parties différentes de l'organisme. En conséquence, pour l'examen de ces différentes parties, il faut À chaque fois ressortir le patient et repositionner l'antenne de surface. La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un moyen spécifique de positionnement de l'antenne de réception utilisée en particulier dans le cas des examens de la colonne vertébrale. En conséquence, la présente invention a pour objet un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire du type comportant des moyens-générateur d'un champ magnétique constant et intense et d'un champ haute fréquence d'excitation, au moins une antenne de réception du type antenne de surface et un plateau support solidaire du bâti de l'appareil destiné a recevoir un lit porte-patient, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour positionner une antenne de réception du type antenne de surface sous le lit porte-patient, dans une partie de l'appareil présentant des gradients de champ homogènes.- Selon un mode de réalisation particulier, les moyens pour positionner une antenne de réception du type antenne de surface sont constitués par une cavité réalisée dans la surface supérieure du plateau-support;Cette cavité est située au centre du plateau-support de manière à se trouver dans la partie de l'appareil présentant les gradients de champ les plus homogènes. D'autre part, pour permettre la sortie de la ligne coaxiale connectant l'antenne de réception au dispositif de traitement d'image, sans gêner la translation du lit porte-patient sur le plateau-support, la cavité se prolonge vers l'extrémité sortie de l'appareil par une gorge réalisée dans le plateau-support. Selon une autre caractéristique de la présente invention, pour faciliter la translation du lit porte-patient sur le plateau support, la cavité est de forme sensiblement hexagonale ou octogonale et est symétrique par rapport A l'axe logitudinal du plateau support. Dans ce cas, cette forme particulière minimise les secousses lorsque la génératrice des rouleaux cylitidriques prévue sous le lit porte-patient passe au niveau de la cavité. Selon une autre caractéristique de la présente invention, pour éviter un positionnement erroné de l'antenne dans la cavité, celle-ci présente une forme non symétrique par rapport å une perpendiculaire à l'axe longitudinal du plateau support. D'autre part, la présente invention a aussi pour objet une antenne de réception du type antenne de surface comportant au moins un circuit résonant connecté à un amplificateur, caractérisée en ce qu'elle est montée dans un boîtier fermé par un couvercle, l'ensemble boîtier-couvercle étant réalisé en un matériau isolant amagnétique. Ainsi l'antenne est encastrée dans un support rigide qui, lors de son utilisation, est positionné de manière fixe au centre de l'aimant où sont sélectionnés les plans de coupe. Le positionnement est alors intrinsèque. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation préférentiel, faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un appareil d'imagerie par RMN comportant une antenne de surface conformément à la présente invention - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une antenne de réception conforme à la présente invention, positionnée dans l'appareil - la figure 3 est une vue schématique de dessus d'une forme particulière de réalisation de l'antenne, et - la figure 4 est un schéma électrique de principe d'une antenne de réception pouvant être utilisée dans la présente invention. Pour simplifier la description, dans les figures les mêmes éléments portent les mêmes références. La figure 1 représente schématiquement un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire. Cet appareil comporte essentiellement des premiers moyens 1 pour soumettre un corps 2 supporté par un Ut porte-patient 3 à un champ magnétique intense Bg. Dans cette situation, le corps 2 reçoit de plus une excitation radiofréquence produite par des moyensgénérateur 4 et transmise, par exemple, par une antenne d'émission à quatre conducteurs tels que les conducteurs 5. Comme la réponse radiofréquence du signal est une réponse en volume, l'appareil comporte de plus des bobines 6, dites bobines de gradient, reliées également aux moyens-générateur 4 pour particulariser les régions de l'espace où des coupes sont à imager. Pour la réception, on utilise à l'aplomb de ces coupes, des antennes de réception du type antennes de surface. Conformément à la présente invention, une antenne de surface 7 est donc positionnée sous le lit porte-patient.3. De préférence, l'antenne de surface 7 est placée dans une cavité réalisée dans le plateau-support 9 solidaire du bâti de l'appareil. Cette antenne 7 est reliée par une ligne coaxiale 8 à des circuits de traitement 15 connectés à des moyens 16 de visualisation ou de mémorisation pour visualiser ou mémoriser les images des coupes. Les moyens-générateur 4 et les circuits de traitement 15 sont pilotes par un séquenceur 17. Comme représenté sur la figure 2, l'antenne de réception 7 est positionnée dans une cavité 24 réalisée dans le plateau-support 9. Cette cavité est réalisée sensiblement au centre du plateau-support, à savoir dans la partie de l'appareil présentant les gradients de champ les plus homogènes. La cavité 24 se prolonge par une gorge 25 réalisée dans le plateau-support 9 jusqu'à l'extrémité côté sortie de l'appareil. Cette gorge 25 sert au positionnement du cable coaxial 8. De ce fait, le lit porte-patient 3 qui est, de préférence, monté sur des galets de roulement 10 comme représenté sur la figure 1, peut ête translaté sur le plateau-support 9 sans être gêné par la présence du câble coaxial 8. Selon un mode de réalisation particulier, l'antenne de réception est constituée par un circuit résonant 22 relié à un amplificateur d'antenne 28. I1 se prolonge par le câble coaxial 8 d'antenne. Conformément à la présente invention, cet ensemble constitué du circuit résonant 22 et de l'amplificateur d'antenne 28 est encastré dans un boîtier 21 fermé par un couvercle 23. Le boitier 21 et le couvercle 23 sont réalisés en un matériau isolant amagnétique, tel que stratifié verre-résine. D'autre part, la partie inférieure du boîtier 21 comporte deux glissières 27. Une tige escamotable 26 est montée coulissante dans les glissières 27 entre une position de mise en place et une position d'extracthnpermettant d'extraire l'antenne 7 hors de l'appareil sans avoir besoin de rentrer dans l'appareil.En fait, la tige 26 peut coulisser dans la gorge centrale 9' réalisée dans le plateau-support pour le positionnement du lit porte-patient. De préférence, la tige escamotable 26 est munie d son extrémité côté-sortie d'un moyen d'accrochage permettant de l'accrocher avec une partie du lit porte-patient. Son autre extrémité est munie d'une butée pour éviter son désengagement des glissières. Ainsi le positionnement de la tige escamotable est réalisé lors de la manoeuvre du lit porte-patient. Conformément à la présente invention, la cavité 24 et le boîtier d'antenne 21 présentent des formes identiques. Ainsi, comme représenté sur la figure 3, de préférence, le boîtier 21 est de forme octogonale et symétrique par rapport à son axe longitudinal qui correspond à l'axe longitudinal du plateausupport. De plus, le boîtier 21 présente des côtés inclinés 31 à l'aplomb du chemin de roulement des galets cylindriques 10 prévus sous le lit porte-patient 3. De ce fait, on minimise les secousses lorsque la génératrice des galets cylindriques 10 passe au-dessus des limites mécaniques de l'antenne. Cette caractéristique est particulièrement utile lorsque l'antenne est enlevée, lors de l'utilisation de la machine avec d'autres types d'antennes de réception. Sur la figure 4, on a représenté le schéma électrique d'un mode de réalisation préférentiel d'une antenne de réception du type antenne de surface pouvant être utilisée dans la présente invention Cette antenne de surface comporte essentiellement un circuit résonant 22 et un amplificateur 28. Elle est identique à l'antenne décrite dans la demande de brevet français N086 01722 au nom de la Demanderesse. Le circuit résonant 22 se compose de deux éléments selfiques 41 et 42 accordés en fréquence au moyen de deux capacités Cl, C2. La tension est prélevée aux bornes de la capacité Cl et est amenée ê l'amplificateur par un tronçon 43 de ligne haute fréquence intégré å l'élément selfique 42. L'amplificateur 28 est un amplificateur à transistor à effet de champ 44 monté en source commune, découplé par la capacité 45 et polarisé par la résistance 46. Le signal amplifié est disponible en sortie du transistor sur le câble coaxial 28. Ce câble sert également à l'alimentation en courant continu de l'amplificateur. Ce type de circuit résonant peut être réalisé avec un facteur de qualité élevé . Or le rapport signal/bruit caractérisant les performances de l'antenne est proportionnel à ce facteur de qualité Aussi, les performances d'une telle antenne sont équivalentes à celles d'une antenne placée à proximité immédiate du patient. En effet, la baisse de sensibilité provoquée par l'éloignement de l'antenne par rapport au patient égale å l'épaisseur du plateau support est compensée par le fait que la charge du circuit résonant par le patient est également diminuée. Ainsi le facteur de qualité reste élevé même en présence du patient et le fonctionnement de l'antenne s'en trouve amélioré dans un rapport équivalent à la diminution du signal due à la distance. REVENDICATIONS 1. Appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire du type comportant des moyens(1,4,5,6) générateur d'un champ magnétique constant et intense et d'un champ haute fréquence d'excitation, au moins une antenne de réception(7) du type antenne de surface et un plateau-support(9) solidaire du bâti de l'appareil destiné å recevoir un lit(3) porte-patient, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (24) pour positionner une antenne de réception du type antenne de surface sous le lit du patient, dans une partie de l'appareil présentant des gradients de champ homogènes. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour positionner une antenne de réception du type antenne de surface sont constitués par une cavité(24) réalisée dans la surface supérieure du plateau-support(9). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cavité est située au centre du plateau-support. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la cavité se prolonge vers l'extrémité sortie de l'appareil par une gorge (25) réalisée dans le plateau-support. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cavité est de forme sensiblement hexagonale ou octogonale et est symétrique par rapport å l'axe longitudinal du plateau-support. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la cavité est non symétrique par rapport à une perpendiculaire à l'axe longitudinal du plateau support. 7. Antenne de réception du type antenne de surface utilisée dans un appareil d'imagerie par résonance magnétique nucléaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et comportant au moins un circuit résonant connecté A un amplificateur, caractérisée en ce qu'elle est montée dans un boîtier(21) fermé par un . couvercle(22), l'ensemble boîtier-couvercle étant réalisé en un matériau isolant amagnétique. 8. Antenne selon la revendication 7, caractérisée en ce que le boîtier (21) a une forme identique å celle de la cavité (24). 9. Antenne selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que le boîtier comporte des moyens (26) permettant son extraction hors de la cavité. 10. Antenne selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens permettant ltextraction sont constitués par un bras télescopique fixé sous le boîtier. 11. Antenne selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les moyens d'extraction comportent des moyens d'accrochage avec une partie du lit porte-patient .