CN103654788A - 磁共振成像装置及其控制方法和声音输出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁共振成像（MRI）装置及其控制方法和声音输出装置，用于比较从MRI装置的腔体产生的声音与脉冲序列声音以调整位于操作室中的声音输出单元的输出水平，因而在患者表达紧急情况或其它信息时，允许操作者听到患者。该磁共振成像（MRI）装置包括：声音输入单元；声音输出单元，配置为输出通过声音输入单元获得的声音；以及控制器，配置为比较所获得的声音与预先存储的脉冲序列的声音，并且如果所获得的声音与脉冲序列的声音不一致，则提高声音输出单元的输出水平。
Description
技术领域
本公开涉及使用磁共振成像（MRI）诊断各种疾病的MRI装置及其控制方法。更具体而言，本公开涉及在操作期间通过MRI发出的声音。
背景技术
一般而言，医学成像系统是将关于患者的体内区的信息作为图像提供的装置。一般而言，医学成像系统包括例如X-射线机、超声诊断仪器、计算机X射线断层造影（CT）扫描仪、磁共振成像（MRI）装置等。
MRI装置在医学成像诊断的领域中保持重要位置，原因在于采集图像的条件相对自由并且能够提供优良的可检测性和关于软组织的各种诊断信息图像。
MRI使用对人无害的磁场和非电离辐射的RF在人体的氢原子核中引起核磁共振（NMR），从而使原子核的密度以及物理或化学特性成像。
更详细地，在恒磁场已经被施加到原子核的状态下，MRI装置将特定频率和能量供应至原子核，以使得原子核释放能量，并且将从原子核释放的能量转换成信号，由此诊断人体内部。
在施加磁场时，构成原子核的质子因为其具有自旋角动量和磁偶极矩而沿着磁场的方向布置，并且原子核关于磁场的方向执行进动（procession）。该进动引起核磁共振，使得人体内部的图像能够通过核磁共振获得。
同时，使用MRI装置的扫描一般产生大约100dB的高噪音（noise）。在使用MRI装置扫描时产生的高噪音主要起因于由洛伦兹力而引起的线圈的振动，该洛伦兹力是在为了形成适于特定扫描协议的梯度磁场而将电流施加到梯度线圈时产生的。
由于MRI装置产生的噪音，在从大约30分钟到大约1小时的扫描周期期间，操作室中的操作者在确定与患者的交谈是不必要的时候将与位于扫描室内的麦克风连接的扬声器的音量调低至零，以不会听到由麦克风捕获的噪音。
然而，在操作者将扬声器的音量调至零的情形下，产生以下问题：当患者因为感觉不舒服或发生紧急情况而想与操作者沟通时，他或她不能与操作者沟通。
发明内容
因此，本发明的方面是提供根据本发明的磁共振成像（MRI）装置和MRI装置的控制方法，该MRI装置为了调整位于操作室中的声音输出单元的输出水平而比较在MRI装置的腔体中产生的声音与脉冲序列声音。
本发明的额外方面将在以下的描述中被部分地阐述，并且部分将辅助本领域的普通技术人员从该描述更好地理解本发明，或者可以通过本发明的实践而习知。
根据本发明的一个示例性方面，一种磁共振成像（MRI）装置可以包括：声音输入单元，位于腔体中；声音输出单元，位于工作站中并且配置为输出通过声音输入单元获得的声音；以及控制器，配置为比较所获得的声音与预先存储的脉冲序列声音，并且在所获得的声音与脉冲序列声音不一致时，提高声音输出单元的输出水平。
根据本发明的示例性方面，如果所获得的声音与脉冲序列的声音一致，则控制器可以将声音输出单元的输出水平降低至预定水平。
MRI装置可以还包括序列声音数据库，该序列声音数据库配置为在根据多个脉冲序列中的至少一个扫描对象时，存储对于多个脉冲序列分别产生的声音的模式，所述多个脉冲序列被记录在MRI装置中。
控制器可以检查正被用于扫描对象的脉冲序列，从声音输入单元接收在腔体中产生的声音，比较所接收的声音与被检查的脉冲序列的声音，以及当所接收的声音的模式与被检查的脉冲序列声音的模式不一致时，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平。
如果所获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致，则控制器可以从所获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平，以及通过其输出水平已经提高至预定水平的声音输出单元而输出已经从其消除了脉冲序列声音的声音。
此外，如果所获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致，则控制器可以从所获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分，确定已经从其消除了脉冲序列声音的声音与预先存储的对象的语音是否一致，当已经从其消除了脉冲序列声音的声音与对象的语音一致时，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平，以及通过其输出水平已经提高至预定水平的声音输出单元而输出已经从其消除了脉冲序列声音的声音。
另一方面，在提高声音输出单元的输出水平之后，如果控制器确定所获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式一致，则控制器于是可以将声音输出单元的输出水平降低至初始水平，在声音输出单元的输出水平提高之前，声音输出单元被设定在该初始水平。
声音输入单元可以包括麦克风，并且可以位于对象所处的腔体的内部空间中。
此外，用于输出从工作站传递的声音的声音输出单元可以设置在腔体的内部空间中，并且声音输出单元可以包括扬声器。
另外，声音输出单元可以包括例如扬声器，用于允许操作者输入将被传递到腔体的声音的声音输入单元可以设置在工作站中，声音输入单元可以包括麦克风。
根据本发明的另一示例性方面，声音输出装置可以包括：接收单元，配置为接收声音；输出单元，配置为输出由接收单元接收的声音；输出调整单元，配置为比较所接收的声音与预先存储的脉冲序列的声音，以及在所接收的声音与脉冲序列的声音不一致时，提高输出单元的输出水平。
根据本发明的另一示例性方面，一种磁共振成像（MRI）装置的控制方法可以包括：通过控制器比较通过位于腔体中的声音输入单元获得的声音与预先存储的脉冲序列声音；以及如果所获得的声音与脉冲序列声音不一致，则将位于工作站中的声音输出单元的输出水平提高至预定水平。
控制方法可以还包括：如果所获得的声音与脉冲序列的声音一致，则将声音输出单元的输出水平降低至预定水平。
比较所获得的声音与预先存储的脉冲序列的声音可以包括：从声音输入单元接收在腔体中产生的声音；确定将与所接收的声音比较的脉冲序列声音；以及比较所接收的声音与所确定的脉冲序列声音。
确定将与所接收的声音相比较的脉冲序列声音可以包括：检查正被用于扫描对象的脉冲序列；以及参考序列声音数据库确定被检查的脉冲序列的声音，在序列声音数据库中存储对于多个脉冲序列分别产生的声音的模式。
将声音输出单元的输出水平提高至预定水平可以包括：确定所获得的声音与脉冲序列的声音是否一致；当所获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致时，从所获得的声音消除所述声音中与脉冲序列的声音相应的部分；以及为了输出已经从其消除了脉冲序列的声音的声音，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平。
将声音输出单元的输出水平提高至预定水平可以包括：确定所获得的声音与脉冲序列的声音是否一致；如果所获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致，则从所获得的声音消除所述声音中与脉冲序列声音相应的部分；确定已经从其消除了脉冲序列声音的声音与预先存储的对象的语音是否一致；以及当应从其消除了脉冲序列声音的声音与对象的语音一致时，为了输出已经从其消除了脉冲序列声音的声音，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平。
该控制方法可以还包括：在将声音输出单元的输出水平提高至预定水平之后，确定所获得的声音与脉冲序列声音是否一致，以及如果所获得的声音与脉冲序列声音一致，将声音输出单元的输出水平降低至初始水平，在声音输出单元的输出水平提高之前，声音输出单元被设定在该初始水平。
声音输入单元可以包括例如麦克风，并且可以位于对象所处的腔体的内部空间中。
此外，用于输出从工作站传递的声音的声音输出单元可以设置在腔体的内部空间中，声音输出单元可以包括扬声器。用于允许操作者输入将被传递到腔体的声音的声音输入单元可以设置在工作站中，声音输入单元可以包括麦克风。
根据本发明的示例性方面，在利用MRI装置扫描患者的同时，可以在患者与操作者之间进行双向沟通。
此外，因为扬声器的音量被自动地调整而不必手动调整声音输出单元，所以改善了工作流程，使得操作者可以将其注意力集中到扫描上。
附图说明
通过以下结合附图对实施方式的描述，本发明的这些和/或其它示例性方面将变得明显并且更易于理解，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施方式的磁共振成像（MRI）装置的控制框图；
图2示意性地显示MRI装置的外观；
图3显示躺在被分成x轴、y轴和z轴的空间中的对象；
图4显示MRI装置的腔体（bore）和梯度线圈单元的结构；
图5显示构成梯度线圈单元的各个梯度线圈和与各个梯度线圈的操作相关的脉冲序列；
图6是示出MRI装置中的控制声音输出单元的输出水平的示例性过程的视图；
图7显示在序列声音数据库中预先存储的各个脉冲序列的声音信号；
图8显示由声音输入单元获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致的区域；
图9是示出通过其音量水平已经被调高的声音输出单元来输出声音的操作的视图，该声音通过从由声音输入单元获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分而被过滤；
图10是详细地显示声音输出单元的构造的框图；以及
图11是显示根据本发明的示例性实施方式的MRI装置的控制方法的示例性操作的流程图。
具体实施方式
现在将更详细参照本发明的一些示例性实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。技术人员应该明白和理解，要求保护的发明不限于在此示出和描述的任何示例。
图1是根据本发明的一个实施方式的磁共振成像（MRI）装置100的控制框图。
现在参考图1，根据本发明的示例性实施方式的MRI装置100可以包括：腔体150，用于形成磁场并产生关于原子核的共振；线圈控制器120，用于控制构成腔体150的线圈的操作；图像处理器160，用于接收从原子核产生的回波信号以创建磁共振图像；以及工作站（workstation）110，用于控制MRI装置100的整体操作。
腔体150包括：例如，静态线圈单元151，用于在其内部形成静态场；梯度线圈单元152，用于在静态场中形成梯度场；RF线圈单元153，用于施加RF脉冲以激发原子核并接收来自原子核的回波信号；以及声音输入单元157，设置在腔体150内部以获得在对象也位于其中的腔体150内产生的声音。
线圈控制器120优选地包括：静态控制器121，用于控制通过静态线圈单元151形成的静态场的强度和方向；以及脉冲序列控制器122，用于设计脉冲序列并根据该脉冲序列控制梯度线圈单元152和RF线圈单元153。线圈控制器包括诸如处理器、微处理器等的电路。
此外，MRI装置100包括：梯度施加单元130，输出梯度信号到梯度线圈单元152；以及RF施加单元140，用于施加RF信号到RF线圈单元153，使得脉冲序列控制器122控制梯度施加单元130和RF施加单元140以调整在静态场中形成的梯度场和施加到原子核的RF。
另外，MRI装置100可以包括工作站110，操作者通过工作站110可以操作MRI装置100，并且工作站110从操作者接收与MRI装置100的操作有关的控制命令。
工作站110可以包括：操作控制台111，用于允许操作者操作MRI装置100；显示器112，用于显示控制状态并且显示由图像处理器160创建的图像以使得使用者诊断对象200的健康状态；声音输出单元114，用于输出由位于腔体150内的声音输入单元157获得的声音；以及控制器113，配置用于比较由声音输入单元157获得的声音与脉冲序列声音并且根据比较的结果来调整声音输出单元114的输出水平。随后将详细描述控制器113调整声音输出单元114的输出水平的操作。
图2示意性地显示MRI装置100的一些外部结构被切掉的透视图，图3显示躺在被分成x轴、y轴和z轴的空间中的对象，图4显示腔体150和梯度线圈单元152的示例性结构，图5显示构成梯度线圈单元152的各个梯度线圈的示例性结构和与各个梯度线圈的操作相关的脉冲序列。
在下文中，现在将参考图1至图5详细描述MRI装置100的操作。
腔体150是空心圆筒的形状，腔体150的内部空间被称为空腔。传送单元210将躺在其上的对象200移动到空腔以便获得磁共振信号。
在此示例中的腔体150包括静态线圈单元151、梯度线圈单元152和RF线圈单元153。
静态线圈单元151可以具有其中线圈围绕空腔缠绕的结构，当电流被施加到静态线圈单元151时，静态场形成在腔体150内部，即形成在空腔中。
静态场的方向一般平行于腔体150的同心轴。
如果静态场形成在空腔中，则构成对象200的原子（具体地，氢原子）的原子核沿着静态场的方向布置，并且关于静态场的方向执行进动。原子核的进动速度可以被表示为例如进动频率，其被称为拉莫尔频率，并且可以由下面的方程式1表示。
ω=γB0， (1)
其中ω是拉莫尔频率，γ是比例常数，B0是外部磁场的强度。比例常数取决于原子核的种类，外部磁场的强度以特斯拉（T）或高斯（G）为单位计量，进动频率以Hz为单位计量。
例如，氢质子在1T的外部磁场中具有42.58MHz的进动频率。因为氢原子组成配置人体的原子的主要部分，所以MRI利用氢质子的进动获得磁共振信号。
梯度线圈单元152在空腔中形成的静态场中产生梯度以形成梯度磁场。
如图3所示，与对象200的从头到脚的上下方向平行的轴，也就是，与静态场的方向平行的轴可以被确定为z轴，与对象200的左右方向平行的轴可以被确定为x轴，与3维（3D）空间中的上下方向平行的轴可以被确定为y轴。
为了获得3D空间信息，需要关于所有的x轴、y轴和z轴的梯度磁场。因此，梯度线圈单元152包括三对梯度线圈。
如图4和图5所示，z轴梯度线圈154配置有一对环形的线圈，y轴梯度线圈155位于对象200的上方和下方。此外，x轴梯度线圈156位于对象200的左侧和右侧。
如果具有相反极性的直流电流流过相应的z轴梯度线圈154，则发生磁场在z轴方向上的变化，从而形成梯度磁场。图5显示与z轴梯度线圈154在操作中时形成的z轴梯度磁场相应的脉冲序列。
因为在z轴方向上形成的梯度磁场的更大的梯度使得更薄的层面（slice）能够被选择，所以z轴梯度线圈154被用于选择层面。
如果通过由z轴梯度线圈154形成的梯度磁场来选择层面，则构成相应的层面的自旋具有相同的频率和相位，使得各个自旋不能彼此区分。
在构成相应的层面的自旋具有相同的频率和相位的状态下，如果由y轴梯度线圈155形成在y轴方向上的梯度磁场，则y轴梯度磁场导致相位偏移，使得层面的行具有不同的相位。
更具体而言，如果形成y轴梯度磁场，则已被施加更大的梯度磁场的行的自旋的相位改变为更高的频率，而已被施加更小的梯度磁场的行的自旋的相位改变为更低的频率。然后，如果y轴梯度磁场消失，则相位偏移发生在被选择的层面的各个行中而使所述行具有不同的相位，以便将所述行彼此区分。因而，由y轴梯度线圈155形成的梯度磁场被用于相位编码。图5还显示与y轴梯度线圈155运行时形成的y轴梯度磁场相应的脉冲序列。
总之，通过由z轴梯度线圈154形成的梯度磁场选择层面，构成被选择的层面的行通过由y轴梯度线圈155形成的梯度磁场而被区分为具有不同的相位。然而，构成每行的自旋因为其具有相同的频率和相位而仍然不能被区分。
在此状态下，如果通过x轴梯度线圈156形成在x轴方向上的梯度磁场，则x轴梯度磁场导致构成每行的自旋具有不同的频率，使得构成每行的自旋可以彼此区分。因而，由x轴梯度线圈156形成的梯度磁场被用于频率编码。
如上所述，分别由z轴、y轴和x轴梯度线圈形成的梯度磁场通过层面选择、相位编码和频率编码而空间地编码各个自旋的空间位置。
再次参考图1，梯度线圈单元152连接到梯度施加单元130，梯度施加单元130根据从脉冲序列控制器122接收的控制信号而施加（输出）驱动信号到梯度线圈单元152，以产生梯度磁场。梯度施加单元130可以包括与构成梯度线圈单元152的三种梯度线圈154、155和156相应的三个驱动电路。
如上所述，通过外部磁场排列的原子核以拉莫尔频率执行进动，一些原子核的磁化矢量的和可以被表示为净磁化“M”。
净磁化M的z轴分量不能被测量，仅Mxy能够被检测。因此，为了获得磁共振信号，原子核应该被激发，使得净磁化M存在于xy平面上。为了激发原子核，需要将被调至原子核的拉莫尔频率的RF脉冲施加到静态场。
RF线圈单元153包括用于发送RF脉冲的发送线圈和用于接收电磁波（即，从被激发的原子核释放的磁共振信号）的接收线圈。
RF线圈单元153连接到RF施加单元140，RF施加单元140根据从脉冲序列控制器122接收的控制信号来施加（输出）驱动信号到RF线圈单元153，使得RF线圈单元153发送RF脉冲。
RF施加单元140包括：电路，诸如用于将高频输出信号调制为脉冲型信号的调制电路；和用于放大脉冲型信号的RF功率放大器。
此外，RF线圈单元153连接到图像处理器160，图像处理器160可以包括：数据收集单元161，用于接收与从原子核产生的磁共振信号相关的数据；和数据处理器163，用于处理由数据收集单元161收集的数据以产生磁共振图像。
数据收集单元161包括：电路，诸如，前置放大器，用于放大由RF线圈单元153的接收线圈接收到的磁共振信号；相位检测器，用于从前置放大器接收磁共振信号以检测磁共振信号的相位；以及A/D转换器，用于将通过相位检测获得的模拟信号转换成数字信号。此外，数据收集单元161将数字化的磁共振信号发送到数据存储单元162。
在数据存储单元162中，形成构成2D傅里叶空间的数据空间，在扫描的数据全被存储在数据存储单元162中之后，数据处理器163对2D傅里叶空间中的数据执行2D逆傅里叶变换以重构关于对象200的图像。重构的图像被显示在显示器112上。
在用于从原子核获得磁共振信号的方法中，自旋回波脉冲序列已经被广泛使用。如果RF线圈单元153顺序地施加在其间具有预定时间间隔Δt的两个RF脉冲，则在再次经过时间间隔Δt时，在原子核中发生强横向磁化，通过该强横向磁化可以获得磁共振信号。这种方法被称为自旋回波脉冲序列。从施加第一RF脉冲时直到产生磁共振信号所经过的时间周期是时间回波（TE）。
质子翻转的程度可以被表示为质子从其翻转之前所处的轴离开的角度，相应的RF脉冲可以根据翻转的程度而被表示为例如90°RF脉冲、180°RF脉冲等。
图6示出MRI装置100中的控制声音输出单元114的输出水平的过程，图7显示预先在序列声音数据库115中存储的各个脉冲序列的声音信号，图8显示由声音输入单元157获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致（不匹配）的区域，图9示出通过其音量水平已经被调高的声音输出单元来输出声音的操作，该声音通过从由声音输入单元157获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分而被过滤。
声音输入单元157，其通常位于腔体150的空腔中，获得在MRI装置100被驱动时产生的声音，所获得的声音被转换成电信号并且被传递到位于扫描室内的工作站110（见图1）。所述信号经由位于工作站110中的声音输出单元114而作为声音被输出。
一般而言，在MRI装置被驱动时产生的声音起因于洛伦兹力引起的线圈的振动，该洛伦兹力是在为了形成适于特定扫描协议的梯度磁场而将电流施加到梯度线圈时产生的。
换言之，由声音输入单元157获得的声音主要起因于梯度线圈单元的驱动。由与梯度线圈单元的驱动模式相应的脉冲序列产生的声音具有预定模式。
因此，与脉冲序列的预定模式相应的声音被编入数据库中以建立序列声音数据库115，为了使控制器113（见图1）参考数据库115来调整声音输出单元114的输出水平，数据库115被预先存储在工作站110中。
如上所述，因为通过声音输入单元157获得的声音是通过根据脉冲序列被驱动的梯度线圈单元产生的声音，所以该声音将具有与存储在序列声音数据库115中的相应脉冲序列的声音相同的模式。
然而，如果产生与通过驱动梯度线圈单元而产生的声音不同的声音，则由声音输入单元157获得的声音的模式将不同于通过相应的脉冲序列产生的声音的模式。
例如，如果在扫描期间声音输入单元157获得在患者为了通知操作者身体不适或紧急情况而说话或者采取某一动作或某些动作时而产生的声音，则所获得的声音的模式变得不同于通过相应的脉冲序列而产生的声音的模式。
一般而言，因为通过脉冲序列产生的噪音非常高并且不可与语音（voice）相比，所以操作者往往在将位于工作站110中的声音输出单元114（也就是说，扬声器）的音量设置为接近零之后来进行扫描。然而，在这种情形下，当患者为了通知操作者紧急情况而说话（或为了一些其它理由而说话）时，操作者不能响应于患者。因此，根据本示例性实施方式的MRI装置100提供一种比较由声音输入单元157获得的声音与脉冲序列声音以根据比较的结果自动调整声音输出单元114的输出水平的方法。
现在参考图6，声音输入单元157位于腔体150的空腔内，麦克风在对象被扫描时获得在腔体150中产生的声音，并且将所获得的声音传递到工作站110的控制器113。
如上所述，由声音输入单元157获得的声音可以是由正被用于扫描对象的脉冲序列而产生的声音，或者可以是另一声音诸如患者的语音等与由相应的脉冲序列产生的声音混合的混合声音。
如果工作站110的控制器113从声音输入单元157接收在腔体150中产生的声音，则控制器113在序列声音数据库115中搜索将与所接收的声音比较的声音。更具体而言，控制器113在序列声音数据库115中搜索与当前被用于扫描对象的脉冲序列有关的声音信息，并将所发现的声音确定为与从声音输入单元157接收的声音相比较的声音。
如图7所示，序列声音数据库115存储通过在MRI装置（图1的100）中记录的将被用于扫描对象的各种类型的脉冲序列（例如，序列A、B、C、D等）产生的声音。
因为通过相同的脉冲序列产生的声音实现相同的声音模式，所以数据库115可以通过存储各个脉冲序列的声音而建立。
在确定脉冲序列声音之后，控制器113比较从声音输入单元157接收的声音与脉冲序列声音，以确定所接收的声音与脉冲序列声音是否一致。
图8显示从声音输入单元157获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致的区域。
如果诸如患者的语音等的另一声音与脉冲序列声音混合，则由声音输入单元157获得的声音具有与脉冲序列声音不同的模式。
如果控制器113确定所接收的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致（即，“模式不匹配”），则控制器113为了通知操作者与腔体150中的脉冲序列声音不同的声音的产生而将位于工作站110中的声音输出单元114的输出水平增加至预定水平。
一般而言，声音输出单元114的输出水平被设为接近零的最低水平。因为通过脉冲序列产生的噪音非常高，所以操作者不能在噪音通过声音输出单元114直接输出到操作室时将其注意力集中到扫描对象上，从而增加了操作者没能适当地扫描对象的可能性。
然而，因为两种声音之间的模式不匹配表明在腔体150中产生了除了脉冲序列声音（脉冲序列产生的声音）之外的声音，其增加了患者经历意外情况的概率，因此需要通过声音输出单元114传递由声音输入单元157获得的声音，使得操作者能够识别情况。因此，以低输出水平输出声音的声音输出单元114的输出水平增加至预定水平。该预定水平可以被设为操作者可以识别声音的适当水平。
同时，如果在声音输出单元114的输出水平被设为正常输出水平而不是接近零的最低水平时，两种声音的模式彼此一致，这表明仅产生了由脉冲序列导致的声音，因此声音输出单元114的输出水平降低至接近零的最低水平。
图9示出从由声音输入单元157获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分以过滤由不同的原因而不是脉冲序列产生的声音。
因为将通过声音输出单元114被传递给操作者的声音不需要包括脉冲序列声音，所以从由声音输入单元157获得的声音消除脉冲序列声音，使得仅由其它原因而不是脉冲序列产生的声音通过声音输出单元114被输出。这种过滤使得由其它原因产生的声音更能被操作者听见。
换言之，通过其输出水平已经提高的声音输出单元114，从其消除了脉冲序列声音的声音被传递给操作者。因为声音输出单元114的输出水平被自动地调整，所以操作者可以将其注意力集中到扫描上，而不必手动地调整声音输出单元114。
对于患者和操作者之间的双向沟通，除了声音输入单元157之外，操作者的语音通过其被输出的声音输出单元可以被进一步设置在腔体150内，用于允许操作者为了向躺在腔体150内的患者传递信息而输入其语音的声音输入单元可以进一步设置在工作站110中。声音输出单元114可以是例如扬声器，声音输入单元157可以是例如麦克风。
此外，仅在由与脉冲序列不同的原因产生的声音是患者的语音时，控制声音输出单元114以调整声音输出单元114的输出水平，这在本发明的精神和范围内。
在这种情形下，如果由声音输入单元157获得的声音与脉冲序列声音不一致，则从所获得的声音消除声音中的与脉冲序列声音相应的部分被以提取由除了脉冲序列之外的原因产生的声音。
所提取的声音与预先存储的患者的语音相比，如果所提取的声音的模式与患者的语音的模式一致，则所提取的声音被确定为患者的语音，从而声音输出单元114的输出水平提高至预定水平。为了记录将被扫描的患者的语音，包括记录患者的语音的过程的识别程序可以在扫描之前进行。
图10是详细地显示声音输出单元114的结构的框图。
声音输出单元114包括不同的硬件，所述硬件包括：接收部件116，用于接收由声音输入单元157（见图1）获得的声音；输出部件118，用于输出由接收部件116接收的声音；以及输出调整部件117，用于比较由接收部件116接收的声音与预先存储的脉冲序列声音以调整输出部件118的输出水平。
如以上参考图6所描述的，声音输出单元114的输出水平可以在工作站控制器113的控制下被调整，或者声音输出单元114自身可以接收由声音输入单元157获得的声音并且调整声音输出单元114的输出水平，像工作站的控制器113一样。
图11是显示根据本发明的一个实施方式的MRI装置的控制方法的流程图。
现在参考图1和图11，在步骤300，声音输入单元157获得在腔体150中产生的声音并且将该声音发送到工作站110，工作站110的控制器113接收该声音。
由声音输入单元157获得的声音可以是通过正被用于扫描对象的脉冲序列产生的声音，或者可以是另一声音诸如患者的语音等与由相应的脉冲序列产生的声音混合的混合声音。
在从声音输入单元157接收在腔体150中产生的声音之后，然后在步骤310，控制器113在序列声音数据库115中搜索将与所接收的声音相比较的脉冲序列声音，以确定脉冲序列声音。
换言之，控制器113在序列声音数据库115中搜索与当前被用于扫描对象的脉冲序列相关的声音信息，并且确定将与从声音输入单元157接收的声音相比较的声音。
如图7所示，序列声音数据库115存储由在MRI装置中记录的将被用于扫描对象的各种类型的脉冲序列产生的声音。
因为由相同的脉冲序列产生的声音实现相同的声音模式，所以数据库115可以通过存储各个脉冲序列的声音而建立。
在确定脉冲序列声音之后，在步骤320，控制器113比较从声音输入单元157接收的声音与脉冲序列声音。
然后，在步骤330，控制器确定所接收的声音与脉冲序列声音是否一致。
在步骤330，当所接收的声音与脉冲序列声音不一致时，然后，在步骤340，从所接收的声音消除与脉冲序列声音相应的部分，在步骤350，声音输出单元114的输出水平提高到预定水平，在步骤360，通过声音输出单元114输出其与脉冲序列声音相应的部分已被消除的所得声音。
图8显示由声音输入单元157获得的声音的模式与脉冲序列声音的模式不同的区域。
如果诸如患者的语音等的另一声音与脉冲序列声音混合，则由声音输入单元157获得的声音具有与脉冲序列声音不同（例如，不一致）的模式。
当控制器113确定所接收的声音的模式与脉冲序列声音的模式不一致时，控制器113确定在腔体150中产生除脉冲序列声音之外的另一声音，并且将位于工作站110中的声音输出单元114的输出水平提高至预定水平，以通知操作者另一声音的产生。
一般而言，声音输出单元114的输出水平被设为接近零的最低水平。由于通过脉冲序列产生的噪音非常高，因此，如果该噪音通过声音输出单元114直接输出到操作室，则操作者不能将其注意力集中到扫描对象上，使得操作者可能不能适当地扫描对象。
然而，因为两种声音之间的模式不匹配表明在腔体150中产生了除了通过脉冲序列引起的声音之外的另一声音，这可能表明患者经历意外情况的高概率，需要通过声音输出单元114传递由声音输入单元157获得的声音，使得操作者能够识别情况。因此，以低输出水平输出声音的声音输出单元114的输出水平提高至预定水平。该预定水平可以被设为操作者能够识别声音的适当水平。
图9示出用于解释从由声音输入单元157获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分以过滤由不同原因而不是脉冲序列产生的声音的操作的视图。
因为将通过声音输出单元114被传递给操作者的声音不需要包括脉冲序列声音，所以从由声音输入单元157获得的声音消除脉冲序列声音，使得仅由其它原因而不是脉冲序列产生的声音通过声音输出单元114输出。
换言之，通过其输出水平已经提高的声音输出单元114，从其消除了脉冲序列声音的声音被传递给操作者。因为声音输出单元114的输出水平被自动地调整，所以操作者可以将其注意力集中到扫描上，而不必手动地调整声音输出单元114。
在声音输出单元114的输出水平提高至预定水平的步骤360之后，在步骤370，控制器113再次确定从声音输入单元157接收的声音与脉冲序列声音是否一致，如果所接收的声音与脉冲序列声音一致，则在步骤380，控制器113将声音输出单元114的输出水平降低至其初始水平，在声音输出单元114的输出水平提高之前，声音输出单元114被设定至该初始水平。
从声音输入单元157接收的声音与脉冲序列声音一致的事实表明，仅脉冲序列声音存在于腔体150中，因此，控制器113将声音输出单元114的输出水平返回至其初始水平。
作为比较从声音输入单元157接收的声音与脉冲序列声音的操作320的结果，如果在步骤330确定了所接收的声音与脉冲序列声音一致，则在步骤390，确定声音输出单元114的输出水平是否相应于预定水平。如果在步骤390，声音输出单元114的输出水平没有相应于预定水平，则在步骤400，控制器113将声音输出单元114的输出水平降低至预定水平。如上所述，一般而言，声音输出单元114的输出水平被设为接近零的最低水平。由于通过脉冲序列产生的噪音非常高，因此，如果该噪音通过声音输出单元114被直接输出到操作室，操作者不能将其注意力集中到扫描对象上，使得操作者可能不能适当地扫描对象。然而，因为可能存在一些其它情形，所以执行操作390。换言之，预定水平是接近零的最低水平。
此外，仅在由与脉冲序列不同的原因产生的声音是患者的语音时，控制声音输出单元114以调整声音输出单元114的输出水平，这在本发明的精神和范围内。
在这种情况下，如在以上段落中所描述的，如果从声音输入单元157获得的声音与脉冲序列声音不一致，则从所获得的声音消除与脉冲序列声音相应的部分，以提取由不同于脉冲序列的原因产生的声音。
所提取的声音与预先存储的患者的语音相比较，如果所提取的声音的模式与患者的语音的模式一致，则所提取的声音被确定为患者的语音，从而声音输出单元114的输出水平提高至预定水平。换言之，确定所提取的声音与预先存储的患者的语音是否一致的操作可以被添加在操作340和操作350之间。
为了记录将被扫描的患者的语音，包括记录患者的语音的过程的识别程序可以在扫描之前进行。
具有各种语音样品来比较所提取的声音以将该声音识别为语音，这也在本发明的精神和范围内。另外，在电话中，语音频率被认为是300-3000HZ。典型的成年男人的语音将具有从85到180Hz的基本频率，而典型的成年女人的语音将具有从165到255Hz的基本频率，因而在本发明的精神和范围内存在多个方式来确定所提取的声音是否是患者的语音。
根据本发明的上述方法能够在硬件、固件中或者作为配置用于运行的硬件的软件或计算机代码被执行，并且被存储在非瞬时性的机器可读介质诸如CD ROM、DVD、RAM、软盘、硬盘或磁光盘上，诸如光软盘上，或者被存储于在网络上下载的计算机代码，其最初被存储在远程记录介质或非瞬时性的机器可读介质上并且被存储在本地非瞬时性的记录介质上，使得此处描述的方法能够被装载到硬件诸如通用计算机或专用处理器中或被装载到可编程或专用硬件诸如ASIC或FPGA中。如本领域的技术人员将理解的，计算机、处理器、微处理器、控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码（其在被计算机访问和执行时，处理器或硬件执行此处描述的处理方法）的存储部件，例如，RAM、ROM、闪存等。此外，将理解，当通用计算机访问用于执行此处显示的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换成用于执行此处显示的处理的专用计算机。此外，技术人员认识并理解，“处理器”或“微处理器”包括在要求保护的发明中的硬件。在最宽的合理解释下，随附的权利要求组成法定的内容。如此处所采用的术语“单元”或“模块”将在最宽的合理解释下被理解为构成包括硬件并且自身不构成软件的法定内容。当单元或模块包括机器可执行代码时，将理解，非瞬时性的机器可读介质包含机器可执行代码，其被装载到用于执行的硬件诸如处理器或控制器中，并且配置用于运行的处理器或控制器。
虽然已经显示并描述了本发明的几个示例性实施方式，但是本领域的普通技术人员将认识并理解，可以在此处显示和描述的示例中进行各种改变而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围由权利要求书及其等效物限定。
Claims (15)
1.一种磁共振成像（MRI）装置，包括：
声音输入单元（157）；
声音输出单元（114），配置为输出通过所述声音输入单元（157）获得的声音；以及
控制器（113），配置为比较所获得的声音与通过与梯度线圈单元的驱动模式相应的脉冲序列产生的声音，并且在所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音不一致时，提高所述声音输出单元（114）的输出水平。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，当所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音一致时，所述控制器（113）将所述声音输出单元（114）的所述输出水平降低至预定水平。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，还包括序列声音数据库（115），所述序列声音数据库（115）配置为在根据多个脉冲序列中的至少一个扫描对象（200）时，存储对于所述多个脉冲序列分别产生的声音的模式，所述多个脉冲序列被记录在所述磁共振成像装置中。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述控制器（113）检查正被用于扫描对象的脉冲序列，从所述声音输入单元（157）接收在腔体中产生的声音，比较所接收的声音与通过被检查的脉冲序列产生的声音，以及当所接收的声音的模式与所述被检查的脉冲序列产生的声音的模式不一致时，将所述声音输出单元的所述输出水平提高至预定水平。
5.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，当所获得的声音的模式与所述脉冲序列产生的声音的模式不一致时，所述控制器（113）从所获得的声音消除与所述脉冲序列产生的声音相应的部分，将所述声音输出单元的所述输出水平提高至预定水平，以及通过其输出水平已经提高至所述预定水平的所述声音输出单元（114）而输出已经从其消除了所述脉冲序列产生的声音的所述声音。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，当所获得的声音的模式与所述脉冲序列产生的声音的模式不一致时，所述控制器（113）从所获得的声音消除所获得的声音中的与所述脉冲序列产生的声音相应的部分，以及确定已经从其消除了所述脉冲序列产生的声音的所述声音与对象的语音是否一致，如果已经从其消除了所述脉冲序列产生的声音的所述声音与所述对象的语音一致，则将所述声音输出单元的所述输出水平提高至预定水平，以及通过其输出水平已经提高至所述预定水平的所述声音输出单元（114）而输出已经从其消除了所述脉冲序列产生的声音的所述声音。
7.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，在提高所述声音输出单元（114）的所述输出水平之后，当所述控制器（113）确定所获得的声音的模式与所述脉冲序列产生的声音的模式一致时，所述控制器（113）将所述声音输出单元的所述输出水平降低至初始水平，在所述声音输出单元的所述输出水平提高之前，所述声音输出单元被设定在所述初始水平。
8.一种声音输出装置，包括：
接收部件（116），配置为接收声音；
输出部件（118），配置为输出通过所述接收部件（116）接收的所述声音；
输出调整部件（117），配置为比较所接收的声音与通过与梯度线圈单元的驱动模式相应的脉冲序列产生的声音，并且在所接收的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音不一致时，提高所述输出单元的输出水平。
9.一种磁共振成像（MRI）装置的控制方法，包括：
比较通过声音输入单元获得的声音与通过脉冲序列产生的声音；以及
在所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音不一致时，将声音输出单元的输出水平提高至预定水平。
10.根据权利要求9所述的控制方法，还包括：在所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音一致时，将所述声音输出单元的所述输出水平降低至预定水平。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述比较所获得的声音与预先存储的通过所述脉冲序列产生的所述声音包括：
从所述声音输入单元接收在腔体中产生的声音；
确定将与所接收的声音相比较的脉冲序列产生的声音；以及
比较所接收的声音与所确定的脉冲序列产生的声音。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述确定将与所接收的声音相比较的所述脉冲序列产生的声音包括：
检查正被用于扫描对象的脉冲序列；以及
参考序列声音数据库确定被检查的脉冲序列的声音，在所述序列声音数据库中存储对于多个脉冲序列分别产生的声音的模式。
13.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述将所述声音输出单元的所述输出水平提高至所述预定水平包括：
确定所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音是否一致；
当所获得的声音的模式与所产生的脉冲序列声音的模式不一致时，从所获得的声音消除所获得的声音中的与通过所述脉冲序列产生的所述声音相应的部分；以及
为了输出已经从其消除了所产生的脉冲序列声音的所述声音，将所述声音输出单元的所述输出水平提高至预定水平。
14.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述将所述声音输出单元的所述输出水平提高至所述预定水平包括：
确定所获得的声音与通过所述脉冲序列产生的所述声音是否一致；
当所获得的声音的模式与所产生的脉冲序列声音的模式不一致时，从所获得的声音消除所获得的声音中的与所产生的脉冲序列声音相应的部分；
确定已经从其消除了所产生的脉冲序列声音的所述声音与预先存储的对象的语音是否一致；以及
当已经从其消除了所产生的脉冲序列声音的所述声音与所述对象的语音一致时，为了输出已经从其消除了所述脉冲序列声音的所述声音，将所述声音输出单元的所述输出水平提高至预定水平。
15.根据权利要求9所述的控制方法，还包括：在将所述声音输出单元的所述输出水平提高至所述预定水平之后，确定所获得的声音与所产生的脉冲序列声音是否一致，以及当所获得的声音与所产生的脉冲序列声音一致时，将所述声音输出单元的所述输出水平降低至初始水平，在所述声音输出单元的所述输出水平提高之前，所述声音输出单元被设定在所述初始水平。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170301 Termination date: 20210925 |