用于MRI系统中的RF线圈的方法和装置制造方法及图纸

提供用于检测磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系统中拔出的射频(radio frequency，RF)线圈的各种方法和系统。在一个实施例中，用于RF线圈的装置包括警告生成器、电源和场敏感开关，所述场敏感开关包括断开状态和闭合状态，其中响应于感测到具有高于阈值的强度的磁场，所述场敏感开关从所述断开状态切换到所述闭合状态，并且其中处于所述闭合状态的所述场敏感开关电连接所述警告生成器和所述电源。通过这种方式，能够产生警告以就拔出的RF线圈通知MRI设备的操作者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MRI系统中的RF线圈的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2015年8月3日提交的第14/817,138号美国专利申请的优先权，所述申请的全文以引用的方式并入本文中。
本说明书公开的主题的实施例涉及磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)，且更具体地说，涉及检测MRI系统中断开连接的射频(radio-frequency，RF)线圈(coil)。
技术介绍
磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)是一种医学成像模态，它可以在不使用X射线或其它电离辐射的情况下形成人体内部的图像。MRI使用强力磁体形成强大、均匀的静磁场。当人体或人体的一部分被置于磁场中时，与组织水(tissuewater)中的氢核(hydrogennuclei)相关的核自旋(nuclearspins)变得极化(polarized)，其中与这些自旋相关的磁矩(magneticmoments)变得优先沿着磁场的方向对齐，从而导致沿着所述轴线的小的净组织磁化(resultinginasmallnettissuemagnetization)。MRI系统还包括梯度线圈，其产生具有正交轴线的振幅较小、空间变化的磁场，以通过在身体中的每个位置形成签名共振频率来对MR信号进行空间编码。然后使用射频(radio-frequency，RF)线圈在氢核的共振频率处或在其附近形成RF能量脉冲，这为核自旋系统增加了能量。当核自旋松弛回到其静止能量状态时，它们以RF信号的形式释放吸收的能量。MRI系统检测到此信号，并使用计算机和已知的重建算法将其转换成图像。如所提及，在MRI系统中使用RF线圈来发射RF激励信号并接收MR信号，即由成像受检者发射的RF信号。各种类型的RF线圈可用于MRI系统，例如全身RF线圈和RF表面(或局部)线圈。全身RF线圈用于发射和接收模式，而RF表面(或局部)线圈可被设计成用于发射和接收模式或仅用于接收模式。MRI系统的操作者可针对给定成像目标选择特定RF线圈，并且因此RF线圈通常可从MRI系统中移除。RF线圈有可能会从MRI系统中拔出(unplugged)，但不能从其中生成磁场的成像区中移除。目前，磁体孔中拔出的RF线圈尚不能通过MRI系统检测到。通常，RF线圈被配置成无源和/或有源地将线圈与MRI系统解耦，以便防止或减少线圈在它不使用时对RF能量的吸收。然而，拔出的RF线圈通常具有有限的无源解耦(passivedecoupling)，并且因此可在成像期间吸收RF能量。因此，拔出的RF线圈易于产生过量的热，这可损坏或破坏线圈并对接触线圈的患者造成安全隐患。另外，拔出的线圈可因为使用于成像的其它附近RF线圈的局部发射和接收敏感度不正常而产生图像伪影。在任何情况下，在成像期间MRI系统中存在拔出的RF线圈通常不是有意的，并且应该避免这一情形。警告操作者存在RF线圈的一种方法是将RFID标记附接到RF线圈。然而，这一方法仅基于接近度检测RF线圈，并且不区分磁体孔内部或外部的RF线圈。
技术实现思路
在一个实施例中，用于射频(radiofrequency，RF)线圈的装置包括警告生成器、电源和场敏感(field-sensitive)开关，所述场敏感开关包括断开状态(openstate)和闭合状态，其中响应于感测到具有高于阈值的强度的磁场，所述场敏感开关从断开状态切换到闭合状态，并且其中处于闭合状态的所述场敏感开关电连接警告生成器和电源。通过这种方式，可生成警告以就拔出的RF线圈通知MRI设备的操作者。操作者接着可从成像空间中移除RF线圈，或将RF线圈连接到MRI设备。因此，可避免损坏RF线圈和使患者受伤，并且可保留图像质量。应理解，提供以上简要描述是为了以简化形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。并不意图识别要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围唯一地由详细描述之后的权利要求限定。此外，要求保护的主题并不限于解决上文或本专利技术的任何部分中指出的任何缺点的实施。附图说明通过参考附图阅读以下非限制性实施例的描述，将更好地理解本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术的实施例的MRI系统的框图。图2是说明用于生成警告的实例方法的高水平流程图。图3是说明实例线圈断开连接警告系统的示意图。图4是说明当线圈断开连接时的实例线圈断开连接警告系统的示意图。图5是说明当线圈断开连接并且存在磁场时的实例线圈断开连接警告系统的示意图。图6是说明当线圈连接并且存在磁场时的实例线圈断开连接警告系统的示意图。图7是说明其中在封闭状态中磁场屏蔽的实例线圈断开连接警告系统的直观图。图8是说明其中在敞开状态中磁场屏蔽的实例线圈断开连接警告系统的直观图。图9是说明包括警告系统的连接器接口的直观图。图10是说明端口接口的直观图。图11是说明具有由外部磁场供电的警告装置的实例线圈警告系统的直观图。具体实施方式以下描述涉及用于MRI系统的RF线圈的各种实施例。具体来说，提供用于检测MRI系统，例如图1中所描绘的MRI系统中拔出的RF线圈的方法和系统。如图2中所示，方法包括当磁场存在时响应于确定RF线圈与MRI系统断开连接而生成警告。在图3中示出了用于响应于磁场而生成警告的电路。图4-6示出了警告系统的各种状态，所述警告系统响应于磁场而生成警告，并且使用双向开关来确定RF线圈是否连接。图7-8示出了警告系统的各种状态，所述警告系统响应于磁场而生成警告，并且使用磁场屏蔽(magneticfieldshielding)来确定RF线圈是否连接。警告系统，例如本说明书中所描述的那些，可实施在RF线圈单元连接器中，例如图9中描绘的连接器，并且可专门检测连接器连接到例如图10中描绘的端口的端口的时间。图11示出了不包含本地电源(localpowersource)而是相反地由外部磁场驱动的警告系统，所述外部磁场例如由MRI系统的梯度线圈(gradientcoils)或RF发射线圈生成的那些。图1说明磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)设备10，其包括静磁场磁体单元(magnetostaticfieldmagnetunit)12、梯度线圈单元13、RF线圈单元14、RF体线圈单元15、发射/接收(transmit/receive，T/R)开关20、RF端口接口(RFportinterface)21、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23、数据采集单元24、控制器单元25、病床26、数据处理单元31、操作控制台单元32以及显示单元33。MRI设备10将电磁脉冲信号发射到放置在其中形成静磁场的成像空间18中的受检者16，以执行用于从受检者16获得磁共振信号的扫描，从而基于由此通过扫描获得的磁共振信号重建受检者16的切片(slice)的图像。静磁场磁体单元12通常包括例如安装在环面真空容器(toroidalvacuumvessel)内的环形超导磁体。磁体限定围绕受检者16的圆柱形空间，并且沿圆柱形空间的Z方向生成恒定的初级静磁场(primarymagnetostaticfield)。MRI设备10还包括梯度线圈单元13，所述梯度线圈单元13在成像空间18中形成梯度磁场，以便提供由RF线圈单元14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)设备的装置，包括：警告生成器；电源；以及场敏感开关，其包括断开状态和闭合状态，其中所述场敏感开关响应于感测到具有高于阈值的强度的磁场而从所述断开状态切换到所述闭合状态，并且其中处于所述闭合状态的所述场敏感开关电连接所述警告生成器和所述电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.03 US 14/8171381.一种用于磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)设备的装置，包括：警告生成器；电源；以及场敏感开关，其包括断开状态和闭合状态，其中所述场敏感开关响应于感测到具有高于阈值的强度的磁场而从所述断开状态切换到所述闭合状态，并且其中处于所述闭合状态的所述场敏感开关电连接所述警告生成器和所述电源。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置固定地附接到所述MRI设备的射频(radiofrequency，RF)线圈单元上，所述RF线圈单元能够从所述MRI设备中移除。3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括磁场屏蔽，所述磁场屏蔽在第一状态中包封所述场敏感开关、并在第二状态中暴露所述场敏感开关，其中所述磁场屏蔽在所述RF线圈单元连接到所述MRI设备时处于所述第一状态，并且在所述RF线圈单元未连接到所述MRI设备时处于所述第二状态。4.根据权利要求3所述的装置，进一步包括弹簧，所述弹簧以机械方式连接到所述磁场屏蔽，且配置成在所述RF线圈与所述MRI设备断开连接后将所述屏蔽从所述第一状态调整到所述第二状态，且在所述RF线圈连接到所述MRI设备后将所述屏蔽从所述第二状态调整到所述第一状态。5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述警告生成器包括蜂鸣器。6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述场敏感开关包括簧片开关或霍耳效应传感器中的一个。7.根据权利要求2所述的装置，其中，进一步包括双向开关，其中当所述RF线圈单元电连接到所述MRI设备时，所述双向开关使所述警告生成器与所述电源断开连接。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述双向开关将所述电源连接到第二电源，所述第二电源被配置成在所述RF线圈单元电连接到所述MRI设备时为所述电源充电。9.根据权利要求8所述的装置，其中，当所述RF线圈单元远离所述MRI设备贮存时，所述双向开关进一步使所述警告生成器与所述电源断开连接，接着第二电源以无线方式为所述电源充电。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述场敏感开关感测以下中的一个或多个的存在：由所述MRI设备的磁体生成的静磁场、由所述MRI设备的梯度线圈生成的时变磁场、以及由所述MRI设备的RF发射线圈生成的高频磁场。11.一种系统，包括：射频(radiofrequency，RF)线圈单元，其被配置成接收磁共振(magne...

【专利技术属性】
技术研发人员：M弗里曼，C富兰特，A埃贝尔，H南，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US