磁共振成像设备以及用于操作磁共振成像设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种磁共振成像（ＭＲＩ）设备和用于操作该设备的一种方法。ＭＲＩ设备的基本部件是用于生成恒定磁场的主磁系统（２）、具有至少一个梯度线圈的梯度系统（３）、ＲＦ系统和信号处理系统。根据本发明专利技术，梯度线圈至少在该恒定磁场的方向被分成子线圈（Ｓ１、Ｓ２）。由此，降低了病人附近梯度场的非成像分量的振幅，导致外围神经刺激降低，因而提高了图像质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁共振成像设备，该设备包括至少一个用于在该磁共振成像设备的测量空间中生成恒定磁场的主磁系统，具有至少一个梯度线圈的用于在所述测量空间中生成磁梯度场的梯度系统，其中该磁梯度场至少有一个垂直于该恒定磁场的分量。本专利技术还涉及用于操作这种磁共振成像设备的方法。
技术介绍
磁共振成像(MRI)设备的基本部件是主磁系统、梯度系统、RF系统以及信号采集和处理系统。现代的超导圆柱形MRI系统的主磁系统通常被包含在低温恒温器中。对于圆柱形MRI系统来说，主磁系统包括一个定义了测量空间并使得要由MRI设备分析的目标能够进入的圆柱形内径。对于开放形的MRI系统，磁体由两个磁极片组成。主磁系统为要分析的目标中的原子核自旋偏振生成强大的均匀恒定磁场。梯度系统设计用于产生受控空间非均匀的随时间变化的磁场。梯度系统是MRI设备至关紧要的部分，因为梯度场对于信号定位至为重要。RF系统主要包括发射器线圈和接收器线圈，其中发射器线圈能够生成用于刺激自旋系统的磁场，并且接收器线圈将处理磁化强度转换成电信号。信号处理系统根据该电信号生成图像。在磁共振图像曝光期间，梯度场的开关能够触发要检查的活体目标(例如人或动物体)中的外围神经刺激(PNS，peripheral nervestimulation)。作用于目标的梯度场的特征是磁通密度随时间而变化并且在要检查的目标中产生电场。PNS除了别的以外还取决于随时间的梯度变化，并且主要在随时间的梯度变化的最高速率上发生。US 2001/0031918 A1讲授了一种用于操作磁共振层析成像设备以抑制PNS的方法。该方法包括下列步骤生成基本磁场；生成梯度场，该梯度场具有与基本磁场和预定主梯度共线的主磁场分量以及至少一个垂直于主磁场分量的附属磁场分量并且具有线性体积(linearityvolumn)；激活附加磁场，该附加磁场尽可能均匀并且超出该线性体积，它至少在梯度场也被打开的时间段中被打开，并且它是定向的以使它能够在至少一个预期会有PNS的区域中降低所述磁场分量中的至少一个以避免PNS。还关于降低梯度场的主磁场分量进一步阐述了该方法。相应的磁共振层析成像设备包括用于产生附加磁场的附加线圈装置，或者梯度线圈系统具有用于产生梯度场的梯度线圈，其中该梯度线圈被制作为能够产生附加磁场和梯度场，或者用于产生附加磁场的设备具有用于更改基本磁场的装置。US 2001/0031918 A1没有公开如何实现梯度线圈以便能够产生附加磁场和梯度场从而实际抑止PNS，而只是公开了梯度线圈具有两个部分线圈可以相互独立地驱动。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供开始的那些段落中提到的那种磁共振成像设备，它能够以要检查的目标中最小的外围神经刺激(PNS)实现磁共振图像曝光，同时仍然在iso-中心(采集要检查的目标例如人或动物的身体的图像之处)提供所要求的成像梯度场。为了实现这个目标，依照本专利技术的磁共振成像设备的特性是梯度线圈被至少在恒定磁场方向上分成子线圈，使得至少在测量空间的一个区域内降低与恒定磁场垂直的磁梯度场分量。由于这种措施，抑制了要检查的生物体中的PNS。优选地，子线圈由单独的放大器驱动。另外，它们可以串联或并联。在优选实施例中，子线圈被配置为允许在并联和串联之间切换。优选地，至少一个子线圈除采用用于生成磁梯度场的随时间变化的电流之外，还采用电流偏移来运行。在优选实施例中，梯度线圈被分成两个子线圈，一个子线圈采用另一子线圈的相反电流偏移来运行。电流偏移的极性取决于绕组方向。优选地，每个子线圈由一个单独的放大器驱动，子线圈被用电力并联或串联，并且至少一个子线圈除采用用于生成磁梯度场的随时间变化的电流之外还采用电流偏移来运行。优选地，该磁共振成像设备包括处理单元，以在曝光之前为所需图像质量计算最佳子线圈配置和/或最佳电流偏移，同时使要检查的目标中预期的外围神经刺激最小。优选地，每个子线圈被独立屏蔽。依照本专利技术的一种用于运行磁共振成像设备的方法包括以下步骤在曝光之前为所需图像质量和同时使要检查的目标中预期的外围神经刺激最小而计算最佳子线圈配置和/或最佳电流偏移；用计算出的最佳子线圈配置和/或计算出的最佳电流偏移生成磁梯度场(垂直于恒定磁场的磁场分量下降)，带有相应指令的计算机程序产品以及存储了该程序的数据载体。附图说明下面将参考附图说明依照本专利技术的磁共振成像(MRI)设备和依照本专利技术的操作磁共振成像设备的方法的实施例，附图中图1示出了依照现有技术的MRI设备；图2示出了依照现有技术的MRI设备的梯度系统；图3示出了依照本专利技术的MRI设备的梯度系统的第一实施例；图4示出了单轴屏蔽的梯度线圈；图5示出了依照本专利技术的MRI设备的梯度系统的第二实施例；图6示出了依照本专利技术的MRI设备的梯度系统的第三实施例；图7示意性地示出了关于每个梯度线圈在各放大器上的相对电压要求以及所产生的磁场分量。具体实施例方式图1示出了从现有技术了解到的柱形磁共振成像(MRI)设备1，它包括用于生成恒定磁场的主磁系统2以及若干个梯度线圈，这若干个梯度线圈构成了用于生成在X、Y、Z方向上具有梯度的附加磁场的梯度系统3。所示坐标系统的Z方向通常对应于主磁系统2中恒定磁场的方向。Z轴是与主磁系统2的孔径同轴的轴，其中X轴是从磁场中心延伸的垂直轴，Y轴是垂直于Z轴和X轴的相应的水平轴。梯度系统3的梯度线圈由电源装置4提供电源。RF发射器线圈5用来产生RF磁场并且与RF发射器和调制器6相连。接收器线圈用来接收要检查的目标7(例如人或动物的躯体)中的RF磁场产生的磁共振信号。这个线圈可以与RF发射器线圈5是相同线圈。此外，主磁系统2围绕一个检查空间，该空间足以容纳要检查的躯体7的一部分。RF线圈5被设置在这个检查空间中要检查的躯体部分的周围或其上。RF发射器线圈5通过发射/接收电路9与信号放大器和解调单元10相连。控制单元11控制RF发射器和调制器6以及电源装置4以产生特殊的脉冲序列，其包含RF脉冲和梯度。从解调单元10获得的相位和振幅被施加到处理单元12。处理单元12处理被给予的信号值以通过转换形成图像。这个图像可以被显示，例如通过监视器8。本专利技术提供一种梯度系统和包含这种梯度系统的MRI系统，该MRI系统使用梯度系统能使活体目标(如人或动物躯体)内的PNS最小或根本没有，梯度系统的一个或多个梯度线圈至少在恒定磁场方向上被分成子线圈，以便在测量空间的至少一个区域内降低垂直于恒定磁场的梯度场分量。特别是对垂直分量通常较大的柱形布局来说，降低了垂直于主磁系统的恒定磁场的梯度场分量以便阻止PNS。由此，降低了病人附近的梯度场的非成像分量的振幅，导致PNS降低。在图1所示坐标中，特别是梯度场的y-分量将被降低以避免图像中的瑕疵。为病人舒适起见，也可以降低x-分量。梯度系统在Z方向被分拆开。图2示出了使用两个放大器A、B的所谓分拆模式梯度线圈驱动器的现有技术配置。为横向铺开的梯度线圈的四个象限示出了典型的布线布置。假定病人沿Z方向躺着，那么放大器A驱动梯度线圈的左部或上部，放大器B驱动器梯度线圈的下部或右部。在MRI设备中使用现有技术的分离放大器驱动导致了独立的子线圈。但是，这个特定的子线圈布置没有被适当地配置以降低磁梯度场的非成像分量。它的优点在于对磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像设备，至少包括：－主磁系统（２），用于在该磁共振成像设备的测量空间中生成恒定磁场；－具有至少一个梯度线圈的梯度系统（３），用于在所述测量空间中生成磁梯度场；其中该磁梯度场有至少一个分量垂直于该恒定磁场，特征是该梯度线圈被至少在该恒定磁场的方向上分成子线圈（Ｓ１、Ｓ２），以便在该测量空间的至少一个区域内降低垂直于恒定磁场的磁梯度分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PR哈维，GN皮伦，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]