磁共振成像系统技术方案

本发明专利技术公开一种ＭＲＩ系统的生产线，该生产线包括第一ＭＲＩ系统（１０），该系统包括第一轭（１２）和形成设置在上述第一轭上的第一中心组件（３０）的多个磁铁单元（１８）。该生产线还包括第二ＭＲＩ系统（１０），该系统具有第二轭（１２），形成设置在上述第二轭上并构成和上述第一中心组件相同形状的第二中心组件（３０）的多个磁铁单元（１８），以及在上述第二中心组件的周边安装到上述第二轭上的第一磁铁单元组（３２，３４，３６，３８，４０）。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁共振成像(MRI)，特别涉及用于组装MRI磁场发生器所用的磁化永磁铁单元的方法和装置。
技术介绍
高均匀磁场对于使用磁共振成像(MRI)和核磁共振(NMR)系统作为医疗器械或化学/生物的装置是非常有用。目前，至少某些可获得的流行且低维护成本的MRI系统利用永磁系统，该永磁系统在预定空间(成像体积)中生成中等范围的均匀场(0.2-0.5特斯拉)。永磁系统通常使用多个永磁铁单元，例如NdFeB，以形成单磁性物体并在上述成像容积内获得希望的高均匀磁场。对于使用永磁铁的MRI系统的磁场发生器来说，用在该装置上的磁铁通常可以由多个磁化单元形成。但是，将非磁化材料单元首先放置在轭板上然后磁化每一单元是困难的。所以，在实际制造中，先构造上述单元然后再对其进行磁化。上述磁化单元接着被设置在轭板上，从而使得每一磁铁单元具有朝上的相同磁极。然后极片被放置在磁化单元的顶部。众所周知，当诸如人体组织的物质受均匀磁场作用时(偏振场B0)，上述组织中的各个旋转磁矩试图和该极化场对齐设置，但是以它们的特征拉莫尔频率随机地绕该极化场旋转进动。如果上述物质或组织受处于x-y平面的磁场影响(激励场B1)，且该磁场接近拉莫尔频率，上述净对齐力矩(net aligned moment)或“纵向极化”MZ可以旋转或“插入”(tipped)到上述x-y平面中，从而产生横向净磁矩Mt。在激励信号B1终止之后，通过激励旋转而发射信号，并且该信号被接收并处理以形成图像。当利用这些信号生成图像时，就要使用磁场梯度(Gx Gy和Gz)。典型地，需要成像的区域通过一系列的测量循环而被扫描，其中，这些梯度根据使用的具体定位方法而变化。对所接收的NMR信号组进行数字化，并利用多种熟知的重构技术(reconstruction)中的一种重新构造图像。MRI磁铁通常不仅需要通常在40-50cm的球形空间内小于10ppm的强均匀磁场，而且还需要典型地小于0.5％的精确中心磁场值。对于给定的RF线圈设计，上述带宽是固定的。这样上述中心磁场的允许范围也是固定的。MRI的磁场发生器的一种已知结构为开放式几何形状，该几何形状包括由支柱连接彼此相对的轭，例如永磁铁的磁场产生元件，和/或超导/电阻线圈，以及例如极片的其它场成型器件。磁铁在制造时，其磁场经常受到材料特性、制造过程的公差和环境偏差的影响。对于超导电阻磁铁，上述中心磁场可以通过细调电流很容易地进行调整。但对于永磁铁，这却并不容易。上述磁铁通常内置有机械机构，以便于在磁铁安装完成后调节上述磁铁中心磁场。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种MRI系统的生产线。该生产线包括第一MRI系统，该系统包括第一轭和多个磁铁单元，从而形成设置在上述第一轭上的第一中心组件。上述生产线还包括第二MRI系统，该系统具有第二轭；形成第二中心组件的多个磁铁单元，该第二中心组件设置于上述第二轭上并构成和上述第一中心组件相同的形状；以及，第一磁铁单元组，其安装到处于上述第二中心组件周边的上述第二轭上。根据本专利技术的另一方面，提供一种制造MRI系统的方法。此方法包括提供多个磁铁单元，该单元形成设置在轭上的中心组件；测量中心磁场，当上述中心磁场不在设定范围之内时，将额外的磁铁单元添加到上述轭上。根据本专利技术的又一方面，提供一种改变磁场的方法，该方法包括测量MRI系统的中心磁场以获得中心磁场值；调节上述MRI系统的至少一个元件的温度，从而将上述中心磁场改变为不同于上述测量值的数值。根据本专利技术的再一方面，提供一种改变磁场的方法，该方法包括测量MRI系统的中心磁场以获得中心磁场值；以及，利用B0控制的补偿(shimming)将上述中心磁场改变为不同于上述测量值的数值。附图说明图1是成像系统的模块示意图。图2是成像系统的模块示意图。图3示出了如图1所示的设置在轭上的中心磁铁组件。图4示出了多个设置在上述图3所示中心组件周边上的磁铁单元。附图标号说明10 MRI系统12 轭板14 圆柱轭16 C型轭18 磁铁单元20 极片基座22 支撑环24 极片25 间隙26 电子仪器28 显示器30 中心组件32 磁铁单元组34 磁铁单元组36 磁铁单元组38 磁铁单元组40 磁铁单元组50 顶轭52 底轭具体实施方式在这里所使用的，除非明确说明，按单数引用的一个零件或步骤以及后续术语中的＂一个＂并不排除是多个零件或步骤。而且，本专利技术的＂一个实施例＂并不应该被理解为排除同样结合有所述特征的额外实施例的存在。图1为成像系统10、例如MRI系统10的示意图，它包括两个轭板12和多个在轭板12之间延伸的圆柱轭14。或者，如图2所示，可以使用具有单C型轭16的MRI系统10。系统10包括固定到轭表面的磁铁单元18、固定到磁铁18上的极片基座20和支撑环22、以及固定到每一极片基座20和支撑环22上的极片24。在极片24之间形成有间隙25。要成像的物体插入到间隙25内。MRI系统10还可以包括电子仪器26和显示器28。电子仪器26可以是控制系统，例如计算机、发射机、接收器、成像仪和/或存储器。图3示出了中心组件30，其包括多个设置在轭12上的磁铁单元18。中心组件30具有周边31。使用中，中心组件30设置在轭12上并测量中心磁场。测量结果和期望值相比较，如果测量值不同于预定的期望值，则按这里所述的改变中心磁场值。在一个实施例中，可以调节已完成组件10的至少一个部件的温度，使得中心磁场值基本上等于上述期望值。在示意性实施例中，设置至少一个加热元件(末示出)用以加热轭12。在另一实施例中，可以改变上述中心磁场值从而使其更接近期望值，仅仅高于或低于上述期望值几个百分点。通过加热已完成组件10中的至少一个元件，上述中心磁场可以改变大约1.5个百分点的强弱。而且上述中心磁场值还可以利用B0控制的补偿进行改变。利用B0控制补偿，上述中心磁场还可以改变大约1.5个百分点的强弱。通过这种方法，就可以使得中心组件30等磁铁装置进行足够的调整，而并不需要在上述磁铁装置组装之后去机械改变上述磁铁装置。这种方法，可以作为一或多个计算机的一系列计算机程序指令得以实施，从而用以分析上述中心磁场。然后和上述期望中心磁场强度相比较，并在不同位置将有源和/或无源补偿元件加入到上述磁铁装置，从而获得所需的中心磁场强度。可以利用上述补偿或重量因数确定在每一处所需的“补偿材料”的数量。“补偿材料”根据补偿元件的形式而有所不同，例如，对于有源补偿元件，即补偿线圈(shim coil)，补偿材料对应于施加在上述线圈上的电流量。通过改变施加在上述线圈上的电流量，就可以改变分配到磁场的数量。结果，补偿线圈可以独立受控，使得可以精确控制磁场分配。对于无源补偿元件，即铁补偿元件或永磁铁，上述补偿材料对应于添加到磁铁组件的磁元件的量。根据本专利技术另一实施例，提供一种具有存储在其上的计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序用以开发出用于MR成像系统的磁铁组件的补偿模型，上述计算机程序代表一系列计算机执行的指令，从而使得计算机改变上述组装磁铁组件所产生的中心磁场。这一系列指令使得上述计算机能够确定在每一位置所需的补偿量，从而保持所需的中心磁场强度。在一示例性实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＲＩ系统的生产线，该生产线包括：第一ＭＲＩ系统（１０），该系统包括：第一轭（１２）；和多个磁铁单元（１８），其形成设置在上述第一轭上的第一中心组件（３０）；第二ＭＲＩ系统（１０），该系统包括：第 二轭（１２）；多个磁铁单元（１８），其形成设置在上述第二轭上的第二中心组件（３０），该中心组件形成为和上述第一中心组件相同的形状；第一磁铁单元组（３２，３４，３６，３８，４０），其在上述第二中心组件的周边安装到上述第二轭上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄金华，徐步新，沈伟俊，罗纳德F洛克纳，
申请(专利权)人：GE医药系统环球科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]