磁体和磁共振成像系统技术方案

一种适用于磁共振成像(MRI)系统的磁体。磁体包括磁体主体和初级线圈结构，磁体主体具有沿着主体的轴线延伸穿过其中的孔，初级线圈结构具有沿着轴线定位的至少四个初级线圈。第一端部线圈邻近磁体的孔的第一端，第二端部线圈邻近磁体的第二端。第一端部线圈和第二端部线圈被间隔开不大于1000mm，并且由初级线圈产生的成像区域是盘型的。生的成像区域是盘型的。生的成像区域是盘型的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁体和磁共振成像系统
[0001]本公开涉及用于磁共振成像和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)系统的磁体。特别地，本公开的专利技术涉及盘型磁共振成像系统。

技术介绍

[0002]对现有技术的方法、装置或文献的任何引用不应被视为构成它们曾形成或形成公知常识的一部分的任何证据或承认。
[0003]磁共振成像出现于1980年代，并且已经发展为主要的医学成像模态。
[0004]临床MRI的成功依赖于产生强且均匀的磁场。MRI机器被设计成在预定区域上产生静磁场，该静磁场被要求基本均匀，且在本领域中被称为“成像区域”、“球域成像空间”或“DSV”。在DSV上静磁场均匀性的偏差通常要求小于20ppm的峰峰值(或2ppm有效值)。
[0005]自第一代封闭的圆柱体系统以来，MRI设备已经经历了许多改进。特别地，通过提高信噪比和引入高场和超高场磁体，已经在图像的质量/分辨率方面产生了改进。图像分辨率的提高又使得MRI成为越来越多的专家选择的模态，用于结构解剖和功能人体MRI成像。
[0006]用于产生人类研究的诊断图像的典型磁共振系统的基本部件包括主磁体(通常是在DSV中产生基本均匀的静磁场(B0场)的超导磁体)、一组或多组匀场线圈、一组梯度线圈和一个或多个RF线圈。关于MRI的讨论，可见于例如Haacke等人的Magnetic Resonance Imaging:Physical Principles and Sequence Design(磁共振成像：物理原理和序列设计)，John Wiley&Sons,Inc.，纽约，1999。还可参见Crozier等人的美国专利No.5,818,319、Crozier等人的美国专利No.6,140,900、Crozier等人的美国专利No.6,700,468、Dorri等人的美国专利No.5,396,207、Dorri等人的美国专利No.5,416,415、Knuttel等人的美国专利No.5,646,532和Laskaris等人的美国专利No.5,801,609，其内容全部并入本文。
[0007]一般地，整个MRI磁体通常呈长度为大约1.6
‑
2.0米的圆柱形，具有直径在0.8
‑
1.0米范围内的自由孔。通常地，磁体是对称的，使得DSV的中点位于磁体结构沿其主轴线的几何中心处。DSV中磁场的轴向分量的均匀性通常通过球谐函数扩展来分析。
[0008]在添加辅助部件(梯度和射频线圈)之后，常规MRI机器的典型孔径是具有大约0.6
‑
0.8米的直径(即，刚好大到足以容纳被测对象的肩部)和大约2.0米或更长的长度的圆柱形空间。可预料地，许多人在被置于这样的空间中时会遭受幽闭恐怖症。而且，被测对象的身体的被成像的部分与磁体系统的端部之间的较大距离意味着医生在MRI过程期间不能容易地辅助或亲身监视对象。因此，在临床应用中需要短的或紧凑的磁体系统。
[0009]设计这种高场系统的挑战是使用当前可用的、成本有效的超导技术来保持场均匀性和DSV的尺寸。磁体性能与轴向和径向上的孔尺寸都有很大关系。短的或紧凑的磁体非常难以设计和建造。这主要是因为由传统设计产生的密集线圈结构将导致不可接受的峰值场值(peak field values)和超导线圈束的应力。通常，必须相对于磁体的尺寸在DSV尺寸上作出工程折衷。
[0010]除了其对被测对象的影响之外，磁体的尺寸是确定MRI机器的成本以及安装这种机器的成本的主要因素。另一个重要的考虑是将系统保持在低温温度所需的氦的体积。由
于其尺寸大，这种全身磁体用于产生小尺寸对象的图像是昂贵的，所述小尺寸对象例如为头部、四肢和新生儿等。
[0011]为了安全地使用，MRI机通常需要被屏蔽，使得在操作者的位置处机器周围的磁场低于管理机构指定的暴露水平。通过屏蔽，操作者可以比在未屏蔽系统中安全地更靠近磁体。为了这种安全使用，较长的磁体需要更多的屏蔽和更大的屏蔽室，因此导致更高的成本。
[0012]因此，在临床应用中需要更短或更紧凑的磁体系统。
[0013]目的
[0014]本公开的目的是提供一种磁体或磁共振成像系统，其克服或改善了上述缺点或问题中的一个或多个，或者其至少提供有用的商业替代方案。
[0015]本专利技术的其它优选目的将从以下描述中变得显而易见。

技术实现思路

[0016]在第一方面，本专利技术在于一种用于通过移动的人类对象产生磁共振图像的磁共振成像系统。该系统包括：磁体，其产生盘型均匀磁场区；梯度线圈；以及射频(RF)线圈。
[0017]在另一方面，本专利技术涉及一种用于移动患者通过磁共振成像系统以在移动期间和/或在多个位置进行成像的方法。
[0018]在另一方面，本专利技术涉及一种适用于磁共振成像(MRI)系统的磁体，该磁体具有磁体主体，该磁体主体具有沿其轴线延伸穿过该磁体主体的孔，该磁体包括：
[0019]初级线圈结构，其具有沿着轴线定位的至少四个初级线圈，所述初级线圈结构包括邻近所述磁体的所述孔的第一端的第一端部线圈和邻近所述磁体的第二端的第二端部线圈，
[0020]其中，所述第一端部线圈和所述第二端部线圈间隔开不大于1000mm，以及
[0021]其中由初级线圈产生的成像区域是盘型的(disk
‑
type)。
[0022]优选地，所述盘型成像区域具有轴向直径(Dz)和径向直径(Dr)，其中所述轴向直径小于所述径向直径。更优选地，盘型成像区域的轴向直径与径向直径的比率等于或小于0.75。
[0023]优选地，成像区域沿x轴的直径在100mm和500mm之间。优选地，成像区域沿y轴的直径在100mm和500mm之间。优选地，成像区域沿z轴的直径在20mm和350mm之间。在优选实施例中，成像区域具有250mm(x
‑
)
×
250mm(y
‑
)
×
40mm(z
‑
)的尺寸。在另一个优选实施例中，成像区域具有320mm(x
‑
)
×
320mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。在另一个优选实施例中，成像区域具有450mm(x
‑
)
×
450mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。在又一优选实施例中，成像区域具有300mm(x
‑
)
×
300mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。
[0024]优选地，第一端部线圈和第二端部线圈间隔开300mm至1000mm。
[0025]优选地，初级线圈结构具有四个初级线圈至八个初级线圈。优选地，初级线圈结构具有四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适用于磁共振成像(MRI)系统的磁体，所述磁体具有磁体主体，所述磁体主体具有沿所述主体的轴线延伸穿过所述磁体主体的孔，所述磁体包括：初级线圈结构，该初级线圈结构具有沿着所述轴线定位的至少四个初级线圈，所述至少四个初级线圈包括邻近所述磁体的所述孔的第一端的第一端部线圈和邻近所述磁体的第二端的第二端部线圈，其中，所述第一端部线圈和所述第二端部线圈间隔开不大于1000mm，以及其中由所述初级线圈产生的成像区域是盘型的。2.根据权利要求1所述的磁体，其中，所述盘型的成像区域具有轴向直径(Dz)和径向直径(Dr)，并且其中，所述轴向直径小于所述径向直径。3.根据权利要求2所述的磁体，其中，所述盘型的成像区域的所述轴向直径与所述径向直径的比值等于或小于0.75。4.根据权利要求1
‑
3中的任一项所述的磁体，其中：所述成像区域沿x轴的直径在100mm与500mm之间；所述成像区域沿y轴的直径在100mm与500mm之间；以及所述成像区域沿z轴的直径在20mm和350mm之间。5.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述成像区域具有250mm(x
‑
)
×
250mm(y
‑
)
×
40mm(z
‑
)的尺寸。6.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的磁体，其中，所述成像区域具有320mm(x
‑
)
×
320mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。7.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的磁体，其中，所述成像区域具有450mm(x
‑
)
×
450mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。8.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的磁体，其中，所述成像区域具有300mm(x
‑
)
×
300mm(y
‑
)
×
100mm(z
‑
)的尺寸。9.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述第一端部线圈和所述第二端部线圈间隔开300mm至1000mm。10.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，初级线圈结构具有四个初级线圈至八个初级线圈。11.根据权利要求10所述的磁体，其中，每个所述初级线圈具有相同的电流极性。12.根据权利要求10所述的磁体，其中，至少四个所述初级线圈中的与所述第二端部线圈相邻的一个初级线圈具有与所述第二端部线圈相反的电流极性。13.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中初级线圈结构关于所述成像区域的轴向中心对称。14.根据权利要求1
‑
12中的任一项所述的磁体，其中，初级线圈结构关于成像区域的轴向中心是不对称的。15.根据前述权利要求中任一项所述的磁体，其中，所述磁体主体和所述孔呈圆柱形、圆锥形、截头圆锥形或阶梯形。16.根据权利要求15所述的磁体，其中，所述磁体主体和所述孔包括至少一个圆柱形部分。17.根据权利要求16的磁体，其中，圆柱形部分邻接截头圆锥形部分。
18.根据权利要求16所述的磁体，其中，具有直径的第一圆柱形部分邻接具有直径的第二圆柱形部分，其中，所述第一圆柱形部分的直径大于所述第二圆柱形部分的直径。19.根据权利要求1
‑
14中的任一项所述的磁体，其中，多个截头圆锥形部分和/或圆柱形部分限定有阶梯内孔。20.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述孔的内径在200mm和1100mm之间。21.根据权利要求15的磁体，其中，所述孔呈截头圆锥形，并具有820mm的最大直径和282mm的较小直径。22.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述初级线圈呈圆柱形、圆锥形、截头圆锥形或阶梯形。23.根据权利要求22的磁体，其中，所述磁体包括阶梯内孔，所述阶梯内孔具有位于所述阶梯内孔的第一阶梯周围的所述初级线圈结构的至少一个初级线圈和位于所述阶梯内孔的第二阶梯周围的所述初级线圈结构的至少一个初级线圈。24.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述磁体能够产生至少1.0特斯拉的磁场。25.根据前述权利要求中的任一项所述的磁体，其中，所述磁体能够产生至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：麦格尼提卡有限公司，
类型：发明
国别省市：