CN102058410A - 用于mri磁体的整体式电子rf防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的发明名称是用于MRI磁体的整体式电子RF防护装置。一种用于成像系统(10)的整体式电子系统外壳和磁体结构(12)包括外壳(40)和射频防护物(46)。外壳(40)与磁体结构(13)相连，并包含成像系统支持电子组件(42)。射频防护物(46)与外壳(40)相连，并防止成像系统支持电子组件(42)对射频接收器线圈(30)的射频干涉。

Description

用于MRI磁体的整体式电子RF防护装置
本申请是申请日为2004年9月28日、申请号为200410012025.X、发明名称为“用于MRI磁体的整体式电子RF防护装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及磁共振成像(MRI)系统和组件。尤其是，本发明涉及MRI磁体结构对近端、整体式连接于其间的MRI系统支持电子组件的射频防护。
背景技术
目前的磁共振成像(MRI)系统包括产生暂时恒定初级磁场的超导磁体结构。超导磁体与磁梯度线圈装置共同使用，磁梯度线圈装置以序列脉冲在MRI数据收集序列期间在静态磁场内产生梯度受控的序列。受控序列梯度贯穿患者成像体(患者孔(patient bore))的全部，患者成像体与一个或更多MRI射频(RF)线圈或天线相连接。RF线圈位于磁梯度线圈装置和患者孔之间。
作为典型的MRI的一部分，适当频率的RF信号被传送至患者孔内。核磁共振(nMR)响应的RF信号由患者通过RF线圈接收。处理通过使用RF电路接收的RF信号的频率和相位参数中编码的信息以形成可视图像。这些可视图像表达了患者孔内被扫描的患者的一个横截面或体内nMR核子分布的各种所需特性。
利用各种系统电子组件来支持MRI系统的操作，并处理由MRI系统收集的数据。大多数电子组件与MRI磁体结构相分离，并与MRI磁体结构位于不同的房间。这些电子组件位于另外的房间是为了防止产生在可视图像中导致伪影的RF宽带噪声。
当在磁体的磁场中发生电连接之间的中断或改变接触时，磁场中会感应出导致图像伪影的RF噪声。图像伪影甚至可通过也感应RF噪声的编织电线的运动或摩擦产生。因此，任何在磁体结构上或附近磁体结构的金属与金属的接触可产生变化的接触并成为图像伪影的起因。在获得的图像中伪影被看作是“白像素”。
通过使电子组件位于与磁体结构不同的房间，需要额外的地板空间。检查机构(例如，医院)内的地板空间是昂贵的并且仅有有限的空间可利用。同样，为使电子组件与磁体结构分离，MRI系统制造商要完成额外的工作，这也会增加MRI系统的成本。
因此，需要一种改进的MRI系统以允许MRI磁体结构和支持的电子组件在一个房间共存，而不会由于支持的电子组件和磁体结构近距离的接近而产生图像伪影。
发明内容
本发明提供一种用于成像系统的整体式的电子系统外壳和磁体结构。该整体式结构包括一个外壳和射频防护物。外壳与磁体结构相连，并包含成像系统支持电子组件。射频防护物与外壳相连，防止成像系统支持电子组件对射频(RF)接收器线圈的射频干涉。
本发明的实施例提供几个优势。一个这样的优势是提供隔离RF噪声的整体式结构，RF噪声由成像系统支持电子组件，成像系统RF接收器天线产生。通过这样的结构，所述实施例可防止图像伪影的产生，并允许在一个房间内近距离的接近和安装成像系统电子组件和磁体结构。因此，所述实施例将成像系统的空间使用和与空间使用相关的成本降至最低。在一个房间内安装成像系统支持电子组件和磁体结构也将成像系统的安装成本降至最低。
本发明的多个实施例提供的另外一个优势是提供防止在磁体结构的磁场和成像系统支持电子组件之间的射频干涉的射频防护物。通过将射频干涉减至最小，将电子连接的故障检修减至最少，并因此使与其相关的维护成本降至最低。
本发明本身及其附带的优势将通过参照下面与附图相结合的详细描述进行更好的理解。
附图说明
为了更好地理解本发明，应参照在附图中以更多细节举例说明和下面通过本发明举例方式进行描述的实施例，其中：
图1是按照本发明实施例包含整体式电子系统外壳和磁体结构的磁共振成像系统的透视图。
图2是按照本发明实施例的图1的磁共振成像系统的方框图。
图3是用于按照本发明实施例的磁体结构的整体式电子系统外壳的横截面角视图。
具体实施方式
尽管本发明描述了一种用于使磁共振成像(MRI)磁体结构对近端、整体式连接于其间的MRI系统支持电子组件进行射频防护的装置，下面的装置可适用于各种目的，并不限于下列应用：MRI系统，计算机断层扫描系统，x射线成像系统，放射性治疗系统以及在现有技术中已知的需要将系统的电子组件与磁或磁场产生结构相分离的其它应用。
在下面的描述中，各种操作参数和元件在一个构造的实施例中进行描述。这些特定的参数和元件是作为示例包括在内，而不意味这仅限于此。
现在参照图1和2，按照本发明实施例显示了包含整体式电子系统外壳和磁体结构12的MRI系统10的透视图，以及MRI系统10的方框图。MRI系统10包括具有超导磁体(未示出)的静态磁体结构13(圆柱形结构)。超导磁体产生沿中心孔(患者孔)16的纵轴(z轴)14的暂时恒定磁场。
超导磁体与磁梯度线圈装置18共同使用。磁梯度线圈装置18以序列脉冲在MRI数据收集序列期间在静态磁场内产生梯度受控的序列。受控序列梯度贯穿中心孔16。中心孔16上安装有射频(RF)线圈装置(天线)20。RF线圈装置产生传送至中心孔16内的适当频率的RF信号。从中心孔16通过RF线圈装置20接收核磁共振(nMR)响应的RF信号。
RF发射机22与RF线圈装置20和序列控制器24相连。RF发射机22可是模拟或数字装置。序列控制器24通过梯度线圈控制器28控制一系列电流脉冲发生器26。梯度线圈控制器28与磁梯度线圈装置18相连。RF发射机22与序列控制器24一起脉冲产生RF信号以激发和操纵中心孔16内的对象部分的选定偶极子的磁共振。
RF接收天线或线圈30与RF线圈装置20相连以解调对象被检部分发出的磁共振信号。图像重建装置32重建接收的磁共振信号为存储在图像存储器34内的电子图像表示。视频处理器36将存储的电子图像转换为适当格式用于在视频监视器38上显示。
整体式结构12包括整体式电子系统外壳或第一外壳40和第二外壳44。第一外壳40包括成像系统支持电子组件42。第二外壳44包括磁体结构13。第一外壳40和第二外壳44可以是分离的外壳(如图所示)，或可以作为一个整体式外壳形成并配置成与磁体结构13相连。第一外壳40和第二外壳44可具有各种尺寸，形状，样式，并可在其中包含各种分隔间。例如，第一外壳40的磁体侧46可相应于第二外壳44的外侧50的轮廓成形。第一外壳40和第二外壳44可由各种材料形成，其中的一些将在下面进行描述。
第一外壳40包括RF防护物48，最好参见图3。RF防护物48连接在第一外壳40内，并完全围住支持电子组件42。通过完全地围住支持电子组件42，RF防护物48使支持电子组件42与RF接收线圈30分离。支持电子组件42的分离允许电子组件42与磁体结构13紧密的接近。
支持电子组件42可包括在磁体结构13的操作和电子图像的产生中利用的任何电子组件。支持电子组件42可包括射频放大器，梯度放大器，定时装置，振荡器，射频发射机，和其它现有技术中已知的支持电子组件。支持电子组件42可包括各种控制器，例如梯度线圈控制器28和序列控制器24。
现在参照图3，显示了按照本发明实施例的第一外壳40的横截面角视图。电子系统外壳40包括直接与外壳52相连在其内部的RF防护物48。外壳52可由各种材料形成，例如塑料，金属，或其它现有技术中需要的材料。尽管第一外壳40描述为具有外壳和RF防护物，第一外壳40也可仅具有有RF防护物特性并执行RF防护物功能的外壳。
在图3的实施例中，RF防护物48显示为具有一对导电层54。这对导电层54包括第一层56和第二层58。第一层56显示为一层薄固体金属层，第二层58显示为导电网格。RF防护物48包括任何数量的层，并且每一层可具有相似或变化的形式。
导电层54可由铜，铝或具有相似特性的某些其它材料形成。层54之间可存在电容，使层54执行固体防护物的功能。层54可具有开口或孔，例如层58中的孔60，使防护物48对于梯度磁场更容易透射。层54的大小和厚度可反射RF频率而透射梯度磁场。
RF防护物48可使用现有技术中已知的各种技术与外壳52相连。RF防护物48可结合，粘贴，固定，或铸造于外壳52上。RF防护物48可位于外壳52上面或内部的各个位置。RF防护物48可在外壳52外、作为外壳52的整体的一部分，或包含在外壳52之内，或以某种结合方式。
RF防护物48使支持电子组件42于RF接收线圈30分离。支持电子组件42与RF接收线圈30的分离降低了支持电子组件42的维护费用。随着支持电子组件42与RF接收线圈30的分离，可减少和/或消除来自支持电子组件42或包含在电子组件42内的变化的电子接触的潜在影响。因此，RF防护物48使电子组件42的故障检修的需要降至最低。
本发明提供了一种允许成像系统支持电子组件与成像系统磁体结构紧密接近的整体式电子系统和磁体结构装置。通过这样的结构，本发明允许支持电子组件和磁体结构包含和共存在一个房间内，从而减少了安装和维护费用，以及容纳成像系统的建筑费用。
对本领域技术人员来说，上面描述的装置和方法可适用于现有技术中已知的各种应用和系统，例如非圆柱形开口的系统。也可改变上面描述的发明而不背离本发明的真正范围。
      137276(GEMS 0220PA)的部件列表
10    MRI系统
12    整体式电子系统外壳和磁体结构
13    静态磁体结构
14    纵轴
16    中心孔
18    磁梯度线圈装置
20    RF线圈装置
22    RF发射机
24    序列控制器
26    电流脉冲发生器系列
28    梯度线圈控制器
30    RF接收器天线或线圈
32    图像重建装置
34    图像存储器
36    视频处理器
38    视频监视器
40    整体式电子系统外壳
42    成像系统支持电子组件
44    第二外壳
46    磁体侧部
48    RF防护物
50    外侧
52    外壳
54    导电层对
56    第一层
58    第二层
60    孔
62    开发者使用界面
64    输入装置
66    修正界面
68    第二监视器
71    应用元件列表
72    第一存储器
74    标签文件
76    应用操作环境
78    扫描器应用装入程序
80    电流扫描器应用
82    标签文件装入程序
84    应用元件树
86    多应用元件
88    应用容器
90    次级应用元件
92    应用开发环境
94    开发者应用装入程序
96    标签文件发生器
98    多重编辑器
100   应用修改列表
102   当前开发者应用
104   元件装入程序
106   标签文件装入程序
108   客户特性编辑器
110   标准特性编辑器
112   文本编辑器
114   元件树
116   多应用元件
118   应用容器
120   次级应用元件

Claims (10)

1.一种用于成像系统(10)的整体式电子系统，包括：
磁体结构，包含：
超导磁体；以及
RF线圈装置；
从外部与所述磁体结构(13)相连的外壳(40)，所述外壳(40)包含具有控制器的成像系统支持电子组件(42)，所述成像系统支持电子组件与所述RF线圈装置隔离；和
射频防护物(48)，其与所述外壳(40)相连，并防止所述成像系统支持电子组件(42)和所述RF线圈装置(20)之间的射频干涉，其中所述射频防护物(48)包围所述成像系统支持电子组件(42)。
2.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物(48)连接于所述外壳(40)内。
3.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物(48)包含至少一层(54)。
4.根据权利要求3所述的整体式电子系统，其中所述至少一层包括：
第一层；以及
与所述第一层耦合的第二层，所述第一层和第二层之间具有电容。
5.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物(48)是导电网格。
6.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物(48)包括至少一个孔(60)。
7.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物(48)反射射频。
8.一种成像系统，包括：
产生至少一个磁场的磁体结构(13)，包含：
超导磁体；
梯度线圈装置；以及
RF线圈装置；
从外部与所述磁体结构(13)相连并且包含具有控制器的成像系统支持电子组件(42)的第一外壳(40)，所述成像系统支持电子组件与所述RF线圈装置隔离；以及
射频防护物(48)，其与所述外壳(40)相连，并防止所述至少一个磁场和所述成像系统支持电子组件(42)之间的射频干涉，其中所述射频防护物(48)包围所述成像系统支持电子组件(42)。
9.根据权利要求8所述的成像系统，还包括包含所述磁体结构(13)的第二外壳(44)，其中所述第一外壳(40)和所述第二外壳(44)整体形成为一个外壳。
10.一种成像系统，包括：
具有成像系统支持电子组件的第一外壳，所述成像系统支持电子组件包括射频放大器、梯度放大器、定时装置、振荡器、射频发射器、梯度线圈控制器以及序列控制器中的至少一个，其中所述成像系统支持电子组件与至少一个射频接收器线圈隔离；
与所述第一外壳整体形成并且包含磁体结构的第二外壳，所述磁体结构与所述第一外壳分离，产生至少一个磁场，并且包含：
超导磁体；
梯度线圈装置；和
所述至少一个射频接收器线圈；以及
射频防护物，其与所述第一外壳相连，并防止所述成像系统支持电子组件与所述至少一个射频接收器线圈之间的射频干涉，其中所述射频防护物包围所述成像系统支持电子组件。
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