磁共振设备及方法技术

本发明专利技术公开一种超低磁场磁共振设备及方法。方法包括通过控制子系统根据预设的时序产生信号序列；通过电源子系统产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；通过激发子系统接收预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲、梯度磁场脉冲及信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；通过接受子系统接收预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号并产生磁共振信号发送给控制子系统，以使控制子系统生成图像，以此满足实际的使用需要。该磁共振设备成本低、体积小、携带方便，适合于特殊的医疗应用场景。

【技术实现步骤摘要】
磁共振设备及方法
本专利技术涉及医学设备领域，特别是涉及一种磁共振设备及方法。
技术介绍
医用磁共振设备(MRI)通过磁场来极化患者体内的质子磁矩。极化磁矩被进一步激发以后，产生的磁共振信号被接受线圈所接收，然后通过图像处理后就可以获取人体各个部位和各个器官的临床高清晰诊断图像。其中，脑部的MRI由于具备对人脑部分基本组织结构(如脑积液、脑灰质、脑白质等)和相应的可能病变进行精确诊断和动态监护，已经成为脑部疾病诊断的“金标准”，是磁共振中最重要的临床应用之一，同时也是不可被替代的现代医学影像技术。(1)高场磁共振设备需要30-40平方米的安装面积(包括独立的扫描房间、独立的设备房间和独立的操作房间等)和对整个设备的磁屏蔽和射频屏蔽，设备总重约5吨。1.5特斯拉或3.0特斯拉的磁场是通过处于超低温环境的大型超导磁体所产生的，这需要设备保持超低温，保持与外界隔离，并且不能受到外界条件变化的干扰，所以从设备尺寸、重量和对外界环境的高度敏感性来说，常规医用磁共振设备不适用于便携环境和战地环境。(2)磁共振设备的工作频率和磁场强度成正比。对于1.5特斯拉或3.0特斯拉的磁共振设备，其工作频率将分别达到64MHz和128MHz，在这样的高频环境下，病人有可能会出现全身或局部过热，这样会对病人的安全产生隐患。(3)1.5特斯拉或3.0特斯拉的磁场对体内有金属植入物或弹片的病人将会产生致命的影响。美国退伍军人事务部估计自伊拉克和阿富汗战争以来，美国有大约30万士兵患有脑部创伤综合症(TBI)，出现这样大规模的战争后遗症病人的部分原因，是由于在战地恶劣环境不可能利用现有的磁共振设备对脑部创伤的士兵(主要是脑部的水肿和微量出血)进行快速准确地诊断和进行早期治疗，而且现有的磁共振设备也完全不能用于身体内部有金属或弹片的受伤士兵。而现有的超低磁场磁共振设备是利用超导低温SQUID装置，其需要使用低温杜瓦放置SQUID，并在使用过程中维护和控制低温环境，这样就影响了设备在各种恶劣环境中的正常使用；而且由于超导低温SQUID特殊的使用条件，整个设备需要特殊的磁屏蔽装置来抵消各种外界低频噪声磁场的干扰，这使得设备的大小、重量和设计复杂性会大幅度增加。因此，现有的高场磁共振设备及超低磁场磁共振设备均不能满足实际的使用需要。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种成本低、体积小及携带方便的磁共振设备及方法，以满足实际的使用需要。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种超低磁场磁共振设备，包括存储器、处理器、控制器及将所述存储器、所述处理器及所述控制器连接的通信总线：所述存储器用于存储预设的预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲和梯度磁场脉冲的时序；所述控制器用于根据预设的时序产生信号序列；所述处理器用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；所述处理器用于接收所述预极化磁场脉冲，所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及所述控制器用于接收所述预极化磁场信号、激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并对所述磁共振信号进行处理后生成图像。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种超低磁场磁共振设备，包括：控制子系统，用于根据预设的时序产生信号序列；电源子系统，用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；激发子系统，用于接收所述预极化磁场脉冲、所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及接受子系统，用于接收所述预极化磁场信号,、所述激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并对所述磁共振信号进行处理后生成图像。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种超低磁场磁共振方法，应用于磁共振设备，包括：通过控制子系统根据预设的时序产生信号序列；通过电源子系统产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；通过激发子系统接收所述预极化磁场脉冲、所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及通过接受子系统接收所述预极化磁场信号、所述激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并发送给所述控制子系统，以使所述控制子系统生成图像。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的所述超低磁场磁共振设备及方法通过所述控制子系统产生信号序列及通过所述电源子系统产生脉冲信号并将其提供给所述激发子系统以产生预极化磁场、激发磁场及梯度磁场，并通过所述接受子系统产生磁共振信号提供给所述控制子系统以生成图像，以此满足实际的使用需要，且成本低、体积小、携带方便。附图说明图1是本专利技术的磁共振设备的方框结构示意图；图2是图1的各子系统的结构示意图；图3是图2中的激发子系统的空间配置示意图；图4是本专利技术的磁共振设备的硬件结构示意图；图5至图9是本专利技术的磁共振方法的流程示意图。具体实施方式请参阅图1，是本专利技术的超低磁场磁共振设备的结构示意图。所述超低磁场磁共振设备包括控制子系统10，用于根据预设的时序产生信号序列；电源子系统20，用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲所需的能量；激发子系统30，用于接收所述预极化磁场脉冲、所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；接受子系统40，用于接收所述预极化磁场信号、所述激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并将所述磁共振信号发送给所述控制子系统10，以使所述控制子系统10生成图像。请参阅图2，是本专利技术的超低磁场磁共振设备的各子系统的结构示意图。所述控制子系统10包括波形产生单元11，用于根据预设的时序产生信号序列，所述信号序列包括预极化信号、激发信号、梯度信号，具体地，所述预极化信号包括预极化脉冲磁场信号，所述激发信号包括90度激发信号和180度激发信号，所述梯度信号包括Z梯度选层信号、Y梯度相位编码信号及X梯度频率编码信号。控制单元12，用于发送所述信号序列给所述激发子系统30及从所述接受子系统40接收所述磁共振信号并提供给图像处理单元13；所述图像处理单元13，用于生成图像。所述电源子系统20包括预极化电源21，用于产生预极化磁场脉冲所需的能量；射频放大器22，用于产生激发磁场脉冲所需的能量；梯度放大器23，用于产生梯度磁场脉冲所需的能量。所述激发子系统30包括匀场磁棒31，用于产生匀强磁场；预极化线圈32，用于接收所述预极化信号及所述预极化磁场脉冲，以产生预极化磁场；激发线圈33，用于接收所述激发信号及所述激发磁场脉冲，以产生激发磁场；梯度线圈34，用于接收所述梯度信号及所述梯度磁场脉冲，以产生梯度磁场。具体地，所述预极化线圈32接收所述波形产生单元11产生的预极化信号及所述预极化电源21提供的能量后产生预极化脉冲磁场Bp；所述激发线圈33接收所述波形产生单元11产生的90度激发信号或180度激发信号及所述射率放大器22提供的能量后产生90度激发脉冲磁场B1或180度激发脉冲磁场B1；所述梯度线圈34接收所述波形产生单元11产生的Z梯度选层信号或Y梯度相位编号信号或X梯度频率编码信号及所述梯度放大器23提供的能量后产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述超低磁场磁共振设备包括存储器、处理器、控制器及将所述存储器、所述处理器及所述控制器连接的通信总线：所述存储器用于存储预设的预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲和梯度磁场脉冲的时序；所述控制器用于根据预设的时序产生信号序列；所述处理器用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；所述处理器用于接收所述预极化磁场脉冲，所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及所述控制器用于接收所述预极化磁场信号、激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并对所述磁共振信号进行处理后生成图像。

【技术特征摘要】
1.一种超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述超低磁场磁共振设备包括存储器、处理器、控制器及将所述存储器、所述处理器及所述控制器连接的通信总线：所述存储器用于存储预设的预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲和梯度磁场脉冲的时序；所述控制器用于根据预设的时序产生信号序列；所述处理器用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；所述处理器用于接收所述预极化磁场脉冲，所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及所述控制器用于接收所述预极化磁场信号、激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并对所述磁共振信号进行处理后生成图像。2.一种超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述超低磁场磁共振设备包括：控制子系统，用于根据预设的时序产生信号序列；电源子系统，用于产生预极化磁场脉冲、激发磁场脉冲及梯度磁场脉冲；激发子系统，用于接收所述预极化磁场脉冲、所述激发磁场脉冲、所述梯度磁场脉冲及所述信号序列并产生预极化磁场信号、激发磁场信号及梯度磁场信号；及接受子系统，用于接收所述预极化磁场信号,、所述激发磁场信号及所述梯度磁场信号以产生磁共振信号并对所述磁共振信号进行处理后生成图像。3.根据权利要求2所述的超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述控制子系统包括：波形产生单元，用于根据预设的时序产生信号序列，所述信号序列包括预极化信号、激发信号、梯度信号；控制单元，用于发送所述信号序列给所述激发子系统及从所述接受子系统接收磁共振信号并提供给图像处理单元；及所述图像处理单元，用于生成图像。4.根据权利要求3所述的超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述电源子系统包括：预极化电源，用于产生预极化磁场脉冲；射频放大器，用于产生激发磁场脉冲；及梯度放大器，用于产生梯度磁场脉冲；所述激发子系统包括：匀场磁棒，用于产生匀强磁场；预极化线圈，用于接收所述预极化信号及所述预极化磁场脉冲，以产生预极化磁场；激发线圈，用于接收所述激发信号及所述激发磁场脉冲，以产生激发磁场；及梯度线圈，用于接收所述梯度信号及所述梯度磁场脉冲，以产生梯度磁场。5.根据权利要求4所述的超低磁场磁共振设备，其特征在于，所述接受子系统包括：原子磁力仪，包括信号放大器及模数转换器，所述信号放大器将接收到的磁共振信号进行放大后输出给所述模数转换器，以使所述模数转化器将其转换为数字信号后输出给所述控制子系统；加热器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州融康信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32