MRI装置的有源电阻补偿制造方法及图纸

在磁共振成像(MRI)系统中可以使用有源电阻匀场线圈组件(208)，以降低成像容积中磁场的非均匀性。公开的实施例可以与连续系统、豁开的圆柱形系统或者垂直豁开系统一起使用。公开的实施例还可以与开放式MRI系统一起使用和可以和在MRI系统的缺口(102)中布置的仪器(104)一起使用。本公开的有源电阻匀场线圈组件的示范性实施例包括有源电阻匀场线圈,每个有源电阻匀场线圈都可操作以便由穿过多个电源通道的分开的电流激励。在一些实施例中，公开的有源电阻匀场线圈组件允许以各种自由度以补偿场非均匀性。

Active resistance compensation of MRI device

In the magnetic resonance imaging (MRI) system, an active resistor shimming coil assembly (208) can be used to reduce the inhomogeneity of the magnetic field in the imaging volume. The disclosed embodiments can be cylindrical systems and continuous systems, gaping or vertical gapping system for use with. The open embodiments can also be used together with an open MRI system and can be used in conjunction with an instrument (104) arranged in the gap (102) of a MRI system. An exemplary embodiment of the active resistor shimming coil assembly includes an active resistor shimming coil, and each active resistor shimming coil can be operated so as to be excited by separate currents passing through multiple power channels. In some embodiments, an active resistor shimming coil assembly allows various field degrees of freedom to compensate for field non-uniformity.

【技术实现步骤摘要】
MRI装置的有源电阻补偿本申请是申请号为201280069285.3、申请日为2012年12月11日、专利技术名称为“MRI装置的有源电阻补偿”的PCT国际专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本PCT申请要求2011年12月13日提交的、名称为“MRI装置的有源电阻补偿(resistiveshimming)”的、申请序列号为No.13/324,850的美国专利申请的优先权，在此通过引用将其全部公开并入本文中。
本申请涉及用于磁共振成像(“MRI”)的系统和方法，尤其涉及MRI系统的有源补偿。
技术介绍
磁共振成像，或者核磁共振成像是在放射学中最常用的使身体的内部结构和功能可见的医学成像技术。例如，E.MARKHAACKE等人的磁共振成像：特性原理及序列设计(MAGNETICRESONANCEIMAGING:PHYSICALPRINCIPLESANDSEQUENCEDESIGN)(Wiley-Liss，1999)描述了MRI方法和技术，在此通过引用将其并入本文。本公开涉及磁共振技术。发现了与医学磁共振成像结合的特定应用并将以此为特定的参考进行描述。然而，应该意识到，本公开还发现了结合其它类型磁共振成像系统、磁共振光谱学系统等的应用。
技术实现思路
磁共振成像(MRI)系统的示范性实施例包括第一磁体，在第一磁体和MRI系统的纵轴之间布置的第一梯度线圈，和在第一磁体的外部且邻近第一梯度线圈布置的有源电阻匀场线圈组件。该有源电阻匀场线圈组件包括多个匀场线圈，且该多个匀场线圈每个都连接到多个电源通道，并且可操作以便由通过多个电源通道的分开的电流激励。有源电阻匀场线圈组件的示范性实施例包括包含四个象限(quadrant)的有源X匀场线圈，其中X匀场线圈的四个象限的第一对关于中心平面对称地布置中心平面，并且X匀场线圈的四个象限的第二对也关于中心平面对称地布置中心平面。有源电阻匀场线圈组件可以进一步包括包含四个象限的有源Y匀场线圈，其中Y匀场线圈的四个象限的第一对关于中心平面对称地布置中心平面，并且Y匀场线圈的四个象限的第二对也关于中心平面对称地布置中心平面。有源电阻匀场线圈组件可以进一步包括有源Z匀场线圈，有源Z匀场线圈包含关于中心平面对称布置的一对半部分(half)的中心平面。在实施例中，有源X匀场线圈、有源Y匀场线圈和有源Z匀场线圈每个都可操作以便由通过多个电源通道的分开的电流激励，并且有源匀场线圈组件不包括二阶或者更高阶的匀场线圈。磁共振成像(MRI)系统的另一示范性实施例包括磁体，在该磁体和MRI系统的纵轴之间布置的梯度线圈，和在该磁体外部且邻近梯度线圈布置的有源电阻匀场线圈组件。该有源电阻匀场线圈组件包括多个匀场线圈，并且该多个匀场线圈包括：1)包含四个象限的有源X匀场线圈，其中有源X匀场线圈的四个象限的第一对关于MRI系统的中心平面对称地布置，并且X匀场线圈的四个象限的第二对也关于该中心平面对称地布置；2)包含四个象限的有源Y匀场线圈，其中Y匀场线圈的四个象限的第一对关于该中心平面对称地布置，并且Y匀场线圈的四个象限的第二对也关于该中心平面对称地布置；和3)有源Z匀场线圈，有源Z匀场线圈包含关于中心平面对称布置的一对半部分(half)中心平面。有源X匀场线圈、有源Y匀场线圈和有源Z匀场线圈每个都可操作以便由通过多个电源通道的分开的电流激励，并且有源电阻匀场线圈组件不包括二阶或者更高阶的匀场线圈。进一步公开了补偿磁共振成像(MRI)系统中的场非均匀性(fieldinhomogeneity)的方法的示范性实施例，该磁共振成像系统包含磁体、梯度线圈和在该磁体的外部且邻近该梯度线圈布置的有源电阻匀场线圈组件，该有源电阻匀场线圈组件包括匀场线圈，该匀场线圈可操作以便由通过多个电源通道提供的电流激励。该公开的示范性方法包括保持磁场，确定成像容积中的场非均匀性，确定要提供给有源电阻匀场线圈组件的匀场线圈的电流，将该电流施加于匀场线圈上，其中由该电流激励的匀场线圈可操作以便补偿(shimout)场非均匀性的至少一些，和重复保持磁场并且在确定电流并施加电流之后至少确定场非均匀性一次。附图说明结合附图描述了该公开的各种特征、方面和实施例，其中：图1示出了可以与本公开的一些实施例一起使用的在其中心缺口区域设置有仪器的水平开放式MRI系统的透视图；图2A示出了图1所示的系统的实施例的简化截面图；图2B示出了根据本公开的MRI系统的实施例的简化截面图；图3A-3C示出了本公开的X匀场线圈、Y匀场线圈和Z匀场线圈的一些实施例的示范性电流模式；图4示出了图1所示的系统的实施例的简化图的透视图；图5A示出了用于X匀场线圈或者Y匀场线圈的多个象限的第一电源连接方案；图5B示出了用于X匀场线圈或者Y匀场线圈的多个象限的第二电源连接方案；图5C示出了用于X匀场线圈或者Y匀场线圈的多个象限的第三电源连接方案；图5D示出了用于X匀场线圈或者Y匀场线圈的多个象限的第四电源连接方案；图6是示出在根据本公开的MRI系统中用于补偿场非均匀性的方法的示意流程图；图7示出了在使用自由度为10的有源匀场线圈进行有源补偿之前和之后的第一示范性实施例中峰到峰非均匀性相对台架位置的比较。图8示出了在使用自由度为6的有源匀场线圈进行有源补偿之前和之后的第一示范性实施例中峰到峰非均匀性相对台架位置的比较。图9示出了在使用自由度为10的有源匀场线圈进行有源补偿之前和之后的第二示范性实施例中峰到峰非均匀性相对台架位置的比较。图10示出了在使用自由度为6的有源匀场线圈有源补偿之前和之后的第二示范性实施例中峰到峰非均匀性相对台架位置的比较。图11示出了在进行有源补偿之前和之后的第三示范性实施例中的场非均匀性的比较。具体实施方式在磁共振成像中，线性磁场梯度用于空间编码。使用梯度线圈来产生这些线性磁场梯度。水平圆筒状MRI系统具有跨越该装置长度的水平圆筒状梯度线圈组件。开放式水平MRI系统在中心具有缺口的分裂开的(split)主磁体，并且其还可以具有分裂开的梯度线圈。最近以来，希望包括结合MRI系统和开放式MRI系统的各种治疗和成像模式，如放射治疗装置、活检针、消融装置、外科手术装置、超声波、PET、SPECT、CT、LINAC以及其它等等。例如，希望在开放式MRI系统的缺口区域中放置此类仪器。MRI图像的质量会受到成像容积内的主磁场的场非均匀性的不利影响。在一些MRI系统中，诸如连续的圆筒状或者垂直豁开(gapped)的系统，将超导匀场线圈安置在主磁场的内部并使其用于降低因磁体缺陷而产生的场非均匀性。对于连续的圆筒状磁体(非豁开磁体)，超导匀场可以包括诸如X匀场线圈、Y匀场线圈及Z匀场线圈的一阶匀场线圈，和连续地跨越MRI系统的中心轴平面的更高阶的匀场线圈。在有源超导匀场过程期间每次对这些匀场线圈中的一个激励。在施加超导匀场之后还可以使用无源匀场技术以在某种程度上补偿剩余的非均匀性。该无源匀场，其通常包括铁磁金属条，被安置在梯度线圈的内部或者主磁体的内孔表面上。可能需要若干次重复组合有源超导匀场和无源匀场，以获得期望的非均匀性水平。然而，由于主磁体内部的超导匀场线圈的位置防止进一步接近(accessto)匀场线圈，一旦通过电流为超导匀场线圈激励，则电源通道将会被关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像MRI系统，包括第一磁体；布置在所述第一磁体和MRI系统的纵轴之间的第一梯度线圈；和在所述第一磁体的外部且邻近所述第一梯度线圈布置的有源电阻匀场线圈组件，其中所述有源电阻匀场线圈组件包括多个匀场线圈；其中所述多个匀场线圈的每个都连接到多个电源通道，并是可操作的以便由通过多个电源通道的分开的电流激励。

【技术特征摘要】
2011.12.13 US 13/324,8501.一种磁共振成像MRI系统，包括第一磁体；布置在所述第一磁体和MRI系统的纵轴之间的第一梯度线圈；和在所述第一磁体的外部且邻近所述第一梯度线圈布置的有源电阻匀场线圈组件，其中所述有源电阻匀场线圈组件包括多个匀场线圈；其中所述多个匀场线圈的每个都连接到多个电源通道，并是可操作的以便由通过多个电源通道的分开的电流激励。2.根据权利要求1所述的MRI系统，还包括通过缺口与所述第一磁体隔开的第二磁体，所述缺口被配置为用以接收仪器，其中所述第一梯度线圈是分裂开的梯度线圈且所述多个匀场线圈是分裂开的匀场线圈。3.根据权利要求2所述的MRI系统，其中所述多个匀场线圈中的至少一个包括包含四个象限的分裂开的电阻匀场线圈，其中所述分裂开的电阻匀场线圈的四个象限中的第一对关于中心平面对称地布置，且所述分裂开的电阻匀场线圈的四个象限中的第二对也关于所述中心平面对称地布置。4.根据权利要求2所述的MRI系统，其中所述多个匀场线圈中的至少一个包括分裂开的电阻匀场线圈，所述分裂开的电阻匀场线圈包括关于中心平面对称地布置的一对半部分。5.根据权利要求1所述的MRI系统，其中所述多个有源匀场线圈包括X匀场线圈、Y匀场线圈和Z匀场线圈。6.根据权利要求5所述的MRI系统，其中所述多个匀场线圈还包括零阶匀场线圈。7.根据权利要求5所述的MRI系统，其中所述X匀场线圈包括四个象限，所述四个象限可操作以便由来自四个各自的电源通道的电流激励，Y匀场线圈包括四个象限，所述四个象限可操作以便由来自四个各自的电源通道的电流激励，和Z匀场线圈包括两个半部分，所述两个半部分可操作以便由来自两个各自的电源通道的电流激励。8.根据权利要求5所述的MRI系统，其中所述有源X匀场线圈包括四个象限，所述有源Y匀场线圈包括四个象限，所述Z匀场线圈包括两个半部分，其中所述有源X匀场线圈的象限中的两对是可操作的以便由来自两个各自的电源通道的电流激励，所述有源Y匀场线圈的象限中的两对是可操作的以便由来自两个各自的电源通道的电流激励，和所述有源Z匀场线圈的两个半部分是可操作的以便由来自两个各自的电源通道的电流激励。9.根据权利要求1所述的MRI系统，还包括无源补偿器件。10.根据权利要求1所述的MRI系统，其中所述有源电阻匀场线圈组件和所述第一梯度线圈布置在单个模块的内部。11.根据权利要求1所述的MRI系统，其中所述有源电阻匀场线圈组件布置在所述第一磁体和所述第一梯度线圈之间。12.根据权利要求1所述的MRI系统，其中所述有源电阻匀场线圈组件布置在所述第一梯度线圈和所述纵轴之间。13.一种有源电阻匀场线圈组件，包括：包含四个象限的有源X匀场线圈，其中所述X匀场线圈的四个象限中的第一对关于中心平面对称地布置，并且所述X匀场线圈的四个象限中的第二对也关于所述中心平面对称地布置；包含四个象限的有源Y匀场线圈，其中所述Y匀场线圈的四个象限中的第一对关于所述中心平面对称地布置，并且所述Y匀场线圈的四个象限中的第二对关于所述中心平面对称地布置；和包含一对半部分的有源Z匀场线圈，所述一对半部分关于所述中心平面对称地布置；其中所述有源X匀场线圈、有源Y匀场线圈和有源Z匀场线圈的每个都是可操作的以便由通过多个电源通道的分开的电流激励；并且其中所述有源匀场线圈组件不包括二阶或者更高阶的匀场线圈。14.根据权利要求13所述的有源电阻匀场线圈组件，其中所述X匀场线圈的象限是可操作的以便由来自四个各自的电源通道的电流激励。15.根据权利要求13所述的有源电阻匀场线圈组件，其中所述X匀场线圈的第一象限和第二象限串联连接并且是可操作的以便由来自第一电源通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：施玛瑜·M·施瓦特斯曼，詹姆士·F·登普西，高登·戴米斯特，
申请(专利权)人：优瑞技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US