用于改进的MRI安全的线缆环检测机构制造技术

下文大体涉及当操作磁共振成像(MRI)机器时确保患者安全。许多MRI系统使用以下来操作：承载信号的光纤线缆、承载其他信号的导电线缆、以及产生电磁场的射频(RF)线圈。通常，导电线缆和RF线圈不以对患者造成伤害的方式相互作用。然而，某些形状和/或长度的线缆呈现出增加其集中由RF线圈诱发的RF电流的倾向的“共振”现象。这可以增加MRI系统中的线缆或其他部件的温度，从而导致患者受到伤害。本文中公开的方法通过感测光纤线缆的形状并确定光纤线缆是否将呈现出共振来提供了对此的解决方案。如果确定共振可能会发生，则可以生成警报或者可以使射频放大器互锁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进的MRI安全的线缆环检测机构
下文大体涉及磁共振成像(MRI)并且涉及附属部件，诸如局部射频(RF)线圈、MR顺应性心电图仪器等等。
技术介绍
磁共振(MR)系统使用射频(RF)脉冲来产生MR信号。这种RF能量从发射RF线圈通过自由空间被传输到患者。当导电材料被放置在RF场内时，电流的集中足以引起过度加热并且组织损伤会发生。患者例如会在心电图(ECG)电极附接到患者的点处被烧伤。高频电磁场的性质使得能量能够跨开放空间并且通过绝缘体被传输。因此，仅具有被缜密设计的电流路径的设备能够在MR流程期间安全使用。对于一些设备，简单地使导电材料(例如，电线或导线)绝缘或将其与患者分开可能不足以防止过度加热或烧伤发生。柔性导电线缆存在特殊问题，因为RF共振环能够取决于线缆如何布局而被形成。例如，心电图(ECG)电极电线能够形成环，所述环可能取决于环尺寸(例如周长或周界长度)和相对于RF电场向量的取向而在MR共振频率处共振。如果共振环被如此形成，则能够在ECG电极电线中诱发高电流，并且由于该电线接触成像对象，能够导致烧伤。在表面RF线圈被放置到成像对象上或紧密接近成像对象的情况下，类似的问题能够出现。因为导电线缆位于MR膛内部，所以对MR技术人员不是容易可见的，使得可能的共振环不容易通过视觉观察而被检测到。即使技术人员在成像阶段准备期间查找这样的问题，患者移动也能够导致在成像阶段期间形成共振环。此外，通常不存在使技术人员视觉地识别给定环是否将会在MR频率处共振的方式。
技术实现思路
根据一个方面，一种磁共振成像(MRI)系统包括：线缆束，其包括导电线缆和多芯光纤，所述多芯光纤与所述导电线缆捆扎在一起以形成所述线缆束；电气部件，其与所述线缆束的所述导电线缆连接；光纤形状读出设备，其与所述线缆束的所述多芯光纤光学地耦合，并且被配置为测量注入到所述多芯光纤中的光的反射并被配置为基于反射测量结果来计算所述线缆束的形状；以及处理器，其被配置为基于针对与所述导电线缆捆扎在一起的所述多芯光纤计算的所述形状来检测所述导电线缆的在磁共振频率处可能共振的部分。所述光纤形状读出设备可以通过执行包括以下的方法来计算所述线缆束的所述形状：基于所述反射测量结果来检测所述多芯光纤中的芯中的光学长度的变化；以及基于检测到的光学长度的变化来确定多芯纤维上的一点处的角度或方向。所述处理器可以被配置为检测所述导电线缆中的在所述磁共振频率处可能共振的环。环可以例如通过检测针对与所述导电线缆捆扎在一起的所述多芯光纤计算的所述形状的交叉点来检测。所述MRI系统还可以包括磁共振扫描器，其中，所述线缆束的至少一部分被设置在所述磁共振扫描器的检查区域中。与所述线缆束的所述导电线缆连接的所述电气部件可以包括射频(RF)线圈。警报可以被连接为在检测到所述导电线缆的在所述磁共振频率处可能共振的部分后由所述处理器激活。所述MRI系统还可以包括：射频激励线圈；以及射频放大器，其被可操作地连接以使所述射频激励线圈输出射频脉冲；其中，所述处理器还可以被配置为在检测到所述导电线缆的在所述磁共振频率处可能共振的部分后使所述射频放大器互锁。根据另一方面，一种系统可以包括：磁共振扫描器，其被配置为在磁共振频率处进行操作以采集被设置在所述磁共振扫描器的检查区域中的对象的磁共振图像；线缆束，其被至少部分地设置在所述磁共振扫描器的所述检查区域中，所述线缆束包括导电线缆和多芯光纤，所述多芯光纤与所述导电线缆捆扎在一起以形成所述线缆束；光纤形状读出设备，其被配置为测量注入到所述多芯光纤中的光的反射，并且基于反射测量结果来确定被设置在所述磁共振扫描器的所述检查区域内部的所述线缆束的形状；以及处理器，其被编程为基于所述线缆束的所述形状来检测所述导电线缆中的环。根据另一方面，在紧挨着的先前段落中陈述的系统中，所述光纤形状读出设备可以包括电子数据处理设备，所述电子数据处理设备被可选地编程为：基于测得的反射来计算所述多芯光纤中的芯中的直到所述多芯光纤上的一点的光学长度的变化；以及基于所计算的光学长度的变化来确定所述多芯光纤上的所述点处的位置或方向。所述处理器还可以被编程为关于在磁共振频率处的共振分析所述导电线缆中的检测到的环。所述系统还可以包括射频线圈或心电图电极，所述射频线圈或所述心电图电极被连接到所述导电线缆的被设置在所述磁共振扫描器的所述检查区域内部的端部。所述系统还可以包括警报。所述处理器还可以被配置为在检测到所述导电线缆中的环后中断射频激励线圈中的电流。所述系统还可以包括警报或射频激励互锁，其中，所述处理器还被配置为分析所述导电线缆中的检测到的环并被配置为在所述分析指示所述检测到的环在所述磁共振频率处可能共振时激活所述警报或射频激励互锁。根据另一方面，提供了一种方法，其包括：将由射频(RF)线圈生成的RF脉冲施加到成像对象；利用形状传感器来确定与导电线缆捆扎在一起并且暴露于所施加的RF脉冲的多芯光纤的形状；以及基于所述多芯光纤的所述形状来确定导电线缆的部分是否在所述RF脉冲的频率处共振。所述形状传感器可以通过包括以下的操作来计算所述多芯光纤的所述形状：测量注入到所述多芯光纤中的光的反射；基于测得的反射来在沿着所述多芯光纤的连续点处检测所述多芯光纤中的芯中的光学长度的变化；以及基于检测到的光学长度的变化来在沿着所述多芯光纤的连续点处确定所述多芯光纤的位置和方向。所述多芯光纤可以与所述成像对象接触，并且所述方法还可以包括基于所述多芯光纤的所述形状在时间上的变化来确定所述成像对象的运动。所述方法还可以包括：基于由所述形状传感器收集的信息来确定患者的运动信号；以及基于所述运动信号来确定镇静的深度或患者痛苦水平。一个优点在于实时监测被设置在MR扫描器的检查区域中的柔性导电线缆的形状。另一优点在于在患者烧伤发生之前防止患者烧伤。例如，一旦检测到导电线缆的形状可能引起线缆中的共振，MRI系统就可以在这种患烧伤发生之前被关闭(或RF发射被关闭)。在阅读并理解本公开后，其他优点对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。附图说明本专利技术可以采取各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅用于说明优选实施例的目的，并且不应被理解为限制本专利技术。图1图解地示出了实施例中的MRI系统。图2示出了根据实施例的流程图。具体实施方式参考图1，图解地图示的MRI系统10包括MRI扫描器12，所述MRI扫描器包括扫描器壳体1(在图示性实施例中为圆柱形，并且以侧面剖视图示出以披露选定的内部部件)，所述扫描器壳体限定扫描器膛2(或，更一般地，扫描器检查区域2，其在开放膛的MR扫描器中可以不是完全封闭的膛)。扫描器壳体1包含生成通常表示为B0的静磁场的主磁体3，例如在3特斯拉MR扫描器的情况下B0＝3T。磁场梯度线圈4将磁场梯度叠加在检查区域2中的静场上，以便空间地编码磁共振，扰乱磁共振，或执行其他功能。一个或多个射频(RF)线圈5、6提供磁共振激励并检测激励的磁共振。在图示性实施例中，被安装在扫描器壳体1中的全身RF线圈5充当RF激励线圈，而局部线圈6(或，在一些实例中，局部线圈的阵列)接收磁共振激励。激励线圈5由RF放大器7驱动，而RF接收器8与接收线圈6连接以接收、解调、并且进一步处理接收到的MR信号。主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像(MRI)系统(10)，包括：线缆束，其包括导电线缆(22)和多芯光纤(14)，所述多芯光纤与所述导电线缆(22)捆扎在一起以形成所述线缆束；电气部件(6)，其与所述线缆束的所述导电线缆(22)连接；光纤形状读出设备(30)，其与所述线缆束的所述多芯光纤光学地耦合，并且被配置为测量注入到所述多芯光纤中的光的反射并被配置为基于反射测量结果来计算所述线缆束的形状；以及处理器(46)，其被配置为基于针对与所述导电线缆捆扎在一起的所述多芯光纤计算的所述形状来检测所述导电线缆的在磁共振频率处可能共振的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.11 US 62/090,3851.一种磁共振成像(MRI)系统(10)，包括：线缆束，其包括导电线缆(22)和多芯光纤(14)，所述多芯光纤与所述导电线缆(22)捆扎在一起以形成所述线缆束；电气部件(6)，其与所述线缆束的所述导电线缆(22)连接；光纤形状读出设备(30)，其与所述线缆束的所述多芯光纤光学地耦合，并且被配置为测量注入到所述多芯光纤中的光的反射并被配置为基于反射测量结果来计算所述线缆束的形状；以及处理器(46)，其被配置为基于针对与所述导电线缆捆扎在一起的所述多芯光纤计算的所述形状来检测所述导电线缆的在磁共振频率处可能共振的部分。2.根据权利要求1所述的MRI系统(10)，其中，所述光纤形状读出设备(30)通过包括以下的方法来计算所述线缆束的所述形状：基于所述反射测量结果来检测所述多芯光纤(14)中的芯中的光学长度的变化；以及基于检测到的光学长度的变化来确定所述多芯纤维(14)上的一点处的角度或方向。3.根据权利要求1-2中任一项所述的MRI系统(10)，其中，所述处理器(46)被配置为检测所述导电线缆(22)中的在所述磁共振频率处可能共振的环。4.根据权利要求3所述的MRI系统(10)，其中，所述处理器(46)被配置为通过检测针对与所述导电线缆捆扎在一起的所述多芯光纤计算的所述形状的交叉点来检测所述导电线缆(22)中的所述环。5.根据权利要求1-4中任一项所述的MRI系统(10)，还包括：磁共振扫描器(12)，所述线缆束的至少一部分被设置在所述磁共振扫描器(12)的检查区域(2)中。6.根据权利要求1-4中任一项所述的MRI系统(10)，其中，与所述线缆束的所述导电线缆(22)连接的所述电气部件(6)包括射频(RF)线圈(6)。7.根据权利要求1-6中任一项所述的MRI系统(10)，还包括：警报(44)，其被连接为在检测到所述导电线缆的在所述磁共振频率处可能共振的部分后由所述处理器(46)激活。8.根据权利要求1-6中任一项所述的MRI系统(10)，还包括：射频激励线圈(5)；以及射频放大器(7)，其被可操作地连接以使所述射频激励线圈输出射频脉冲；其中，所述处理器(46)还被配置为在检测到所述导电线缆的在所述磁共振频率处可能共振的部分后使所述射频放大器互锁。9.一种系统，包括：磁共振扫描器(12)，其被配置为在磁共振频率处进行操作以采集被设置在所述磁共振扫描器的检查区域(2)中的对象的磁共振图像；线缆束，其被至少部分地设置在所述磁共振扫描器的所述检查区域中，所述线缆束包括导电线缆(22)和多芯光纤(14)，所述多芯光纤与所述导电线缆(22)捆扎在一起以形成所述线缆束；光纤形状读出设备(30)，其被配置为测量注入到所述多芯光纤中的光的反射并被配置为基于反射测量结果来确定被设置在所述磁共振扫描器的所述检查区域内部的所述线缆束的形状；以及处理器(46)，其被编程为基于所述线缆束的所述形状来检测所述导电线缆(22)中的环。10.根据权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·P·奥尼尔，R·P·孔西利奥，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL