磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置。方法包括：获取将局部线圈放置在MR扫描仪的检测孔内的设定位置处时，局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需的B1场第一强度；根据在MR扫描过程中局部线圈的表面温度与扫描时长和B1场强度之间的关系以及B1场第一强度，获取将局部线圈放置在所述设定位置处时，在设定的MR总扫描时长内，将局部线圈表面温度加热到最大安全温度时所需的B1场第二强度；根据B1场第二强度，确定采用设定的MR总扫描时长进行MR扫描时所需的B1场第三强度。本发明专利技术实施例在保证患者安全和提高MR成像质量的同时，减少对B1场性能的浪费。浪费。浪费。

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置


[0001]本专利技术涉及MR(Magnetic Resonance，磁共振)
，特别是MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)中的射频交变磁场限制方法、装置及磁共振扫描仪。

技术介绍

[0002]IEC(医用电气设备)标准规定：MR扫描期间，被扫描的人体部位上放置的局部线圈的表面温度必须满足：在射频功率下保持在41℃以下，以免对人体造成伤害。但是该标准并未给出具体通过什么方法来满足该要求。
[0003]NEMA(国家电气制造商协会)MS
‑
14是一个新标准，其详细介绍了射频加热测试说明，用于评估MR局部线圈的安全性。新的MS
‑
14测试标准要求在达到热平衡时测量局部线圈表面温度，因此必须对射频线圈产生的射频交变磁场，即B1场进行更严格的限制和监控，以使旧的射频线圈仍符合新标准。
[0004]目前，大多数MR扫描仪根据患者SAR(Specific Absorption Rate，比吸收率)或射频线圈表面加热角度限制B1场。在这种方式下，通常会将B1场强度限制为非常低的值，以使得：即使扫描时长很长，局部线圈表面温度也不会超过41℃。然而，在实际应用中，对于大多数患者的扫描来说，扫描时长是有限的，这样若将B1场强度设置得过低，就会导致B1场的性能被浪费。试验证明，如果B1场强度设置为线圈表面温度不超过监管要求的41℃对应的强度，则扫描时长为20分钟将使B1场性能损失1
‑
(1/1.78)＝43.8％，扫描时长为10分钟将使B1场性能损失66.2％。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提出MR成像中的B1场限制方法及装置，以在MR总扫描时长有限的情况下，在保证患者安全的同时，提高MR成像质量并减少对B1场性能的浪费；
[0006]本专利技术实施例还提出了MR扫描仪，以在MR总扫描时长有限的情况下，在保证患者安全的同时，提高MR成像质量并减少对B1场性能的浪费。
[0007]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0008]一种磁共振成像中的射频交变磁B1场限制方法，该方法包括：
[0009]获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的B1场第一强度；
[0010]根据在磁共振扫描过程中所述局部线圈的表面温度与扫描时长和B1场强度之间的关系以及B1场第一强度，获取将所述局部线圈放置在所述设定位置处时，在设定的磁共振总扫描时长内，将所述局部线圈表面温度加热到最大安全温度时所需要的B1场第二强度；
[0011]根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，其中，B1场第三强度不大于B1场第二强度。
[0012]所述设定位置为：磁共振扫描仪的检测孔的内孔壁的最高点处。
[0013]所述获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的B1场第一强度之前，进一步包括：
[0014]在所述局部线圈放置在所述设定位置处且B1场强度为1微特时，获取所述局部线圈表面温度的热平衡温度与初始温度之间的温度差，设为第一温度差；
[0015]所述获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的B1场第一强度，包括：
[0016]在所述局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时，获取最大安全温度与所述局部线圈表面温度的初始温度之间的温度差，设为第二温度差；
[0017]将第二温度差除以第一温度差，将得到的商值作为B1场第一强度的平方值。
[0018]所述在磁共振扫描过程中所述局部线圈的表面温度与扫描时长和B1场强度之间的关系为：
[0019][0020]其中，t为当前已扫描时长；T(t)为局部线圈表面温度的当前温度；T0为局部线圈表面温度的初始温度；B1为B1场强度；ΔT为：在局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且B1场强度为1微特时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度与所述局部线圈表面温度的初始温度之间的温度差；τ为：在局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且B1场强度为1微特时，当局部线圈表面温度达到0.632ΔT时所需要的扫描时长。
[0021]所述获取将所述局部线圈放置在所述设定位置处时，在设定的磁共振总扫描时长内，将所述局部线圈表面温度加热到最大安全温度时所需要的B1场第二强度，包括：
[0022][0023]其中，B1
short
为B1场第二强度；B1
infinite
为B1场第一强度；t
scan
为设定的磁共振总扫描时长。
[0024]所述根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：
[0025]当在设定的磁共振总扫描时长内只采用一种扫描协议时，将所述B1场第三强度作为该种扫描协议对应的B1场强度。
[0026]所述根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：
[0027]当在设定的磁共振总扫描时长内采用多种扫描协议、且每种扫描协议的扫描时长相同时，将所述B1场第三强度作为所有扫描协议对应的B1场强度之和；且，第n种扫描协议对应的B1场强度为：
[0028][0029]其中，B1
protocoln
为第n种扫描协议对应的B1场强度，B1
short
′
为B1场第三强度，1≤n≤N，N为：在设定的磁共振总扫描时长内所采用的扫描协议的总数。
[0030]所述根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：
[0031]当在设定的磁共振总扫描时长内采用多种扫描协议、且每种扫描协议的扫描时长不完全相同时，将所述B1场第三强度作为所有扫描协议对应的B1场强度之和；且，第n种扫描协议对应的B1场强度为：
[0032][0033]其中，B1
protocoln
为第n种扫描协议对应的B1场强度，B1
short
′
为B1场第三强度，t
single_protocol
为设定的单个扫描协议的标准扫描时长，t
protocoln
为第n种扫描协议的实际扫描时长，1≤n≤N，N为：在设定的磁共振总扫描时长内所采用的扫描协议的总数。
[0034]所述根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：
[0035]当在设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像中的射频交变磁场限制方法，其特征在于，该方法包括：获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的射频交变磁场即B1场的第一强度；根据在磁共振扫描过程中所述局部线圈的表面温度与扫描时长和B1场强度之间的关系以及所述B1场第一强度，获取将所述局部线圈放置在所述设定位置处时，在设定的磁共振总扫描时长内，将所述局部线圈表面温度加热到最大安全温度时所需要的B1场的第二强度；根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，其中，B1场第三强度不大于B1场第二强度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定位置为：磁共振扫描仪的检测孔的内孔壁的最高点处。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的B1场第一强度之前，进一步包括：在所述局部线圈放置在所述设定位置处且B1场强度为1微特时，获取所述局部线圈表面温度的热平衡温度与初始温度之间的温度差，设为第一温度差；所述获取将局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时所需要的B1场第一强度，包括：在所述局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且所述局部线圈表面温度的热平衡温度为最大安全温度时，获取最大安全温度与所述局部线圈表面温度的初始温度之间的温度差，设为第二温度差；将第二温度差除以第一温度差，将得到的商值作为B1场第一强度的平方值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在磁共振扫描过程中所述局部线圈的表面温度与扫描时长和B1场强度之间的关系为：其中，t为当前已扫描时长；T(t)为局部线圈表面温度的当前温度；T0为局部线圈表面温度的初始温度；B1为B1场强度；ΔT为：在局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且B1场强度为1微特时，所述局部线圈表面温度的热平衡温度与所述局部线圈表面温度的初始温度之间的温度差；τ为：在局部线圈放置在磁共振扫描仪的检测孔内的设定位置处且B1场强度为1微特时，当局部线圈表面温度达到0.632ΔT时所需要的扫描时长。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取将所述局部线圈放置在所述设定位置处时，在设定的磁共振总扫描时长内，将所述局部线圈表面温度加热到最大安全温度时所需要的B1场第二强度，包括：其中，B1
short
为B1场第二强度；B1
infinite
为B1场第一强度；t
scan
为设定的磁共振总扫描时长。6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述根据B1场第二强度，确定采用
所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：当在设定的磁共振总扫描时长内只采用一种扫描协议时，将所述B1场第三强度作为该种扫描协议对应的B1场强度。7.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述根据B1场第二强度，确定采用所述设定的磁共振总扫描时长进行磁共振扫描时所需要的B1场第三强度，包括：当在设定的磁共振总扫描时长内采用多种扫描协议、且每种扫描协议的扫描时长相同时，将所述B1场第三强度作为所有扫描协议对应的B1场强度之和；且，第n种扫描协议对应的B1场强度为：其中，B1
protocoln
为第n种扫描协议对应的B1场强度，B1
short
′
为B1场第三强度，1≤n≤N，N为：在设定的磁共振总扫描时长内所采用的扫描协议的总数。8.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述根据B1场第二强度，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英伦，张秋艺，李志宾，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：