测磁场的方法、产生梯度线圈方法、梯度线圈和磁共振成像设备技术

为了实现在停止施加梯度磁场后测量剩磁场的方法，通过使由测量显示的、剩磁场的特性反映在其内的梯度磁场的制造方法的目的，在测量空间的虚球表面的测点上放置一个磁共振样品；将一个梯度磁场施加到测量空间；在停止施加梯度磁场后进行ＲＦ激发，以测量由样品生成的ＦＩＤ信号；在ＦＩＤ信号的相位微分的差的基础上计算磁场强度；并将磁场强度拟合为球面函数。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到一种用于测量磁场的方法、用于产生梯度线圈的方法、梯度线圈以及用于磁共振成像的设备，尤其涉及到在停止梯度磁场的施加后测量剩磁场的方法；一种其剩磁场的高阶项较小的梯度线圈；用于生产该梯度线圈的方法；以及用于具有这种梯度线圈的磁共振成像的设备。在一个磁共振成像(MRI)设备中，成像的受试者被放到磁铁系统的孔心，即形成静磁场的空间，通过施加梯度磁场和高频磁场在受试者中生成一个磁共振信号，并在接收到磁共振信号的基础上生成(重现)局部图像。在使用永久磁铁生成磁场的磁铁系统中，用于在静磁场空间中均匀分布磁通量的极片，被分别提供在彼此相对的每一对永久磁铁的各个前端，并沿每个极片的相应极面上配置有用于生成梯度磁场的梯度线圈。在上面描述的磁铁系统中，因为每个梯度线圈都靠近极片，所以该极片被梯度磁场磁化。由于残余磁化形成的剩余梯度磁场自旋的相位受到的影响，好象这里有一个具有极端长的时间常数的涡流一样。结果，干扰了要求诸如使用快速自旋回波(FSE)方法进行精确的相位控制的图像。截至目前，由于缺乏测量由残余磁化所产生的磁场的适当的方法，还没有可能产生消除它的影响。因此，本专利技术的一个目的是实现在停止施加梯度磁场后测量剩磁场的方法，通过使由测量显示出的剩磁场的特性反映在其内的梯度线圈的制造方法，由该方法制造的梯度线圈，和用于具有此梯度线圈的磁共振成像的设备。(1)为了解决上述问题，本专利技术的一个观点是一种用于测量磁场的方法，其特征在于在测量空间的虚球表面的测点上放置一个磁共振样品；在这个测量空间上施加一个梯度磁场；在停止施加该梯度磁场后执行射频(RF)激发，以测量由样品生成的FID信号。在FID信号的相位微分差的基础上计算磁场强度；娘将磁场强度拟合成表示测量空间中磁场强度分布的球面函数。根据本专利技术的这个观点，代表剩磁场特性的球面函数，通过测量磁场以及将该测量拟合到球面函数中来识别，其中的磁场利用从放置在球面的测点的样品的FID信号引起剩磁化。(2)为了解决上述问题，本专利技术的另一个观点是用于测量磁场的方法，其特征在于在测量空间的虚球表面的测点上，放置一个磁共振样品；把另一个磁共振样品被安放在球的中心；给测量空间施加一个梯度磁场；在停止施加该梯度磁场后执行射频(RF)激发，以测量由样品生成的FID信号；在测点的样品和在球中心的样品生成的FID信号的相位微分之间的差的基础上计算测点的磁场强度；然后将磁场强度拟合到代表分布在测量空间的磁场强度的球面函数中。根据本专利技术的这个观点，测量来自于安放在球中心的FID信号，并将它作为基准。(3)为了解决上述问题，本专利技术的另一个观点是测量磁场的方法，其特征在于在测量空间的虚球表面的测点上，放置一个磁共振样品；间歇性地施加梯度磁场而该梯度从一个极性的最大梯度到另一反极的最大梯度之间连续变化，然后梯度从这个相反极性的最大梯度到第一级性的最大梯度之间连续变化；在梯度磁场的间歇期执行射频(RF)激发，以测量由样品生成的FID信号；计算FID信号的相位微分；在伴随一个梯度回合的完整的相位微分的差磁滞基础上计算磁点的磁场强度；然后将磁场强度拟合成表示测量空间磁场强度分布的球面函数。根据本专利技术的这个观点，梯度磁场在一极性的最大梯度和相反极性的最大梯度之间往复变化。这就使得具有剩余磁化的磁滞的磁场强度测量保持不变成为可能。(4)为了解决上述问题，本专利技术的另一个观点是测量磁场的方法，其特征在于在测量空间的虚球表面的测点上，放置一个磁共振样品；另一个磁共振样品被安放在球的中心；间歇性地施加梯度磁场而该梯度从一个极性的最大梯度到另一相反极性的最大梯度之间连续变化，然后从这个反极性的最大梯度到第一级性的最大梯度之间连续变化；在梯度磁场的间歇期执行射频(RF)激发，以测量由样品生成的FID信号；计算测点的样品和在球中心的样品生成的FID信号的相位微分之间的差；在伴随一个梯度回合的完整的相位微分的差磁滞基础上计算磁点的磁场强度；然后将磁场强度拟合成表示在测量空间的磁场强度分布的球面函数。根据本专利技术的这个观点，测量来自于安放在球中心样品的FID信号，并将它作为基准。(5)为了解决上述问题，本专利技术的另一个观点是测量磁场的方法，根据(1)到(4)的任意一个，其特征在于测量是在多个测点上连续完成的。根据本专利技术的这个观点，由于测量是在多个测点连续完成的，因此相同的样品可以重复使用。(6)为了解决上述问题，本专利技术的另一个观点是测量磁场的方法，其特征在于一种制作梯度线圈的方法包括，在制作梯度线圈中计算在空间的虚球表面的梯度线圈生成的磁场；将磁场拟合成球面函数；和判断线圈的电流通道，从而保持较小的、去掉进行过拟合的球面函数的高阶项，去掉对应于代表根据(1)到(5)的任意一种方法测量的磁场的球面函数中最高阶项的高阶项。根据本专利技术的这个观点，由于梯度线圈的电流通道被确定，从而保持对应于由测量显示的剩磁场的最高阶项的高阶项较小，可产生形成较小影响剩磁化的梯度线圈。(7)为了解决上述问题，本专利技术另一个观点是一种用于通过使电流流过电流通道而生成梯度磁场的梯度线圈，该梯度线圈的特征在于，通过下列程序判断电流通道(a)计算将由梯度线圈在空间的虚球表面生成的磁场；(b)将磁场拟合成球面函数；和(c)确定线圈的电流通道从而保持较小的、去掉进行过拟合的球面函数的高阶项，去掉对应于代表根据(1)到(5)的任意一种方法测量的磁场的球面函数中最高阶项的高阶项。由于梯度线圈的电流通道被确定，从而保持对应于由测量显示的剩磁场的最高阶项的高阶项较小，本专利技术这个观点导致可产生形成较小影响残余磁化的梯度线圈。(8)为了解决上述问题，本专利技术还有一个观点是一种用于在通过使用静磁场、梯度磁场和高频磁场获得的磁共振信号的基础上构建图像的磁共振成像的设备，其特征在于它配置有用于生成梯度磁场的梯度线圈，具有由下列程序所确定的电流通道的线圈(a)计算将由梯度线圈在空间的虚球表面生成的磁场；(b)将磁场拟合成球面函数；(c)确定线圈的电流通道从而保持较小的、去掉进行过拟合的球面函数的高阶项，去掉对应于代表根据(1)到(5)的任意一种方法测量的磁场的球面函数中最高阶项的高阶项。根据本专利技术的这个观点，由于梯度线圈的电流通道被确定，从而保持对应于由测量显示的剩磁场的最高阶项的高阶项较小，本专利技术这个观点导致可产生形成较小影响残余磁化的梯度线圈。因此，本专利技术有可能实现在停止施加梯度磁场后测量剩磁场的方法，通过反映由测量显示出的剩磁场的特性的梯度线圈的制造方法，由该方法制造的梯度线圈，和用于具有此梯度线圈的磁共振成像的设备。本专利技术的其它目的和优点从下述附图对本专利技术的优选实施例的描述中，将会变得更加明显。附图说明图1是示出执行本专利技术的的一个模式的设备的方框图；图2是示出用图1的设备执行的脉冲序列示例的简图；图3是示出用图1的设备执行的脉冲序列示例的另一个简图；图4是图1所示的设备在靠近梯度线圈部分的磁铁系统结构的部分的框图；图5是显示线圈电流通道图案的简图；图6是显示测点P的三维坐标图；图7是显示在球面上安排测点P的经度和纬度；图8是显示用于磁场测量的脉冲序列的框图。图9是梯度磁场和磁场之间的关系的框图；图10是显示在测量时在每个测点上梯度磁场应用序列的框图；图11是显示测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁场测量的方法包括以下步骤：在测量空间的虚球表面的测点上安放一个磁共振样品；将一个梯度磁场施加到所述测量空间；在停止所述梯度磁场的施加后执行ＲＦ激发，以计算由所述样品生成的ＦＩＤ信号；在所述ＦＩＤ信号的相位微分基础上 计算所述测点处的磁场强度；和将所述磁场强度拟合成表示所述测量空间的磁场强度分布的球面函数。

【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：后藤隆男，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]