发明内容
本发明解决的问题是提供一种磁共振成像系统的保护方法、装置及自关断测试方法,可以有效保证实际扫描过程中扫描对象的安全性。
为解决上述问题,本发明提供了一种磁共振成像系统的保护方法,包括:
a)提供预期安全参数;
b)在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,采集扫描过程中的实际序列信息;
c)根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;
d)判断所述实际安全参数是否未超过所述预期安全参数;
e)若是,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描;f)若否,则停止所述扫描。
可选地,在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之前,还包括如下步骤:提供原始序列信息;根据所述原始序列信息,分别计算预测射频能量吸收率和/或预测梯度磁感应强度变化率;判断所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率;若是,将所述原始序列信息作为初始序列信息;若否,则修改所述原始序列信息,且根据修改后的序列信息重新进行计算和判断,直至根据修改后的序列信息得到的所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率时,或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,将修改后的序列信息作为初始序列信息。
可选地,所述预期安全参数还包括:预测射频能量吸收率的偏差值与/或预测梯度磁感应强度变化率的偏差值;所述实际安全参数还包括:实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;所述c)的步骤还包括:根据所述实际序列信息以及初始序列信息分别计算实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;所述d)的步骤还包括:判断所述实测射频能量吸收率的偏差值或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述预测射频能量吸收率或者所述梯度磁场感应强度变化率的偏差值;或者判断所述实测射频能量吸收率的偏差值与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过预测射频能量吸收率的偏差值与所述预测梯度磁场感应强度变化率的偏差值。
可选地,所述磁共振成像系统包括:射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器;所述预期安全参数还包括:所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器和所述梯度放大器的阈值电压与/或阈值电流;所述实际安全参数还包括:所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器和所述梯度放大器上的实测电压与/或实测电流;所述d)的步骤还包括:判断所述实测电压或者所述实测电流对应地是否未超过所述阈值电压或者所述阈值电流。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种磁共振成像系统的保护装置,包括:
输入模块,用于输入预期安全参数;
采集模块,用于在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,采集扫描过程中的实际序列信息;
计算模块,连接采集模块,用于根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;
判断模块,连接所述输入模块与所述采集模块,用于判断所述实际安全参数是否均未超过所述预期安全参数;
控制模块,连接所述判断模块与所述磁共振成像系统,若是,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描;若否,则停止所述扫描。
可选地,所述磁共振成像系统的保护装置还包括:修改模块;其中:
所述输入模块,还用于输入原始序列信息;
所述计算模块,还用于根据所述原始序列信息,分别计算预测射频能量吸收率与/或预测梯度磁感应强度变化率;
所述判断模块,还用于判断所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率;
所述控制模块,还用于当所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地至少有一个超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,所述控制模块将所述原始序列信息发送给所述修改模块;
当所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,所述控制模块将所述原始序列信息或修改后的序列信息作为初始序列信息发送至所述磁共振成像系统;
所述修改模块连接所述控制模块,用于修改所述原始序列信息,且将修改后的序列信息发送给所述计算模块,所述计算模块、所述判断模块和所述控制模块根据修改后的序列信息重新进行计算、判断和控制。
可选地,所述预期安全参数还包括:预测射频能量吸收率的偏差值与/或预测梯度磁感应强度变化率的偏差值;所述实际安全参数还包括:实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;
所述计算模块,还用于根据所述实际序列信息以及初始序列信息,计算所述实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;
所述判断模块,还用于判断所述实测射频能量吸收率的偏差值或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述预测射频能量吸收率或者所述梯度磁场感应强度变化率的偏差值;或者判断所述实测射频能量吸收率的偏差值与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过预测射频能量吸收率的偏差值与所述预测梯度磁场感应强度变化率的偏差值。
可选地,所述磁共振成像系统包括:射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器;所述预期安全参数还包括所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器与所述梯度放大器的阈值电压与/或阈值电流;所述实际安全参数还包括所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器与所述梯度放大器的实测电压或者电流;
所述判断模块,还用于判断所述实测电压或者所述实测电流对应地是否未超过所述阈值电压或者所述阈值电流。
为解决上述问题,本发明还提供了一种保护装置的自关断测试方法,所述保护装置采用上述的磁共振成像系统的保护装置,所述自关断测试方法应用在对患者进行磁共振成像之前,包括如下步骤:
提供初始序列信息;
根据所述初始序列信息,计算预测的安全参数;
根据所述预测的安全参数,重新设置预期安全参数,使所述重新设置的预期安全参数小于所述预测的安全参数;
在所述磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,所述采集模块采集扫描过程中实际序列信息;
所述计算模块根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;
所述判断模块判断所述实际安全参数是否未超过所述重新设置的预期安全参数;
若是,所述保护装置工作不正常;
否则,判断所述控制模块是否控制所述磁共振成像系统停止扫描;若是,则所述保护装置工作正常,否则,所述保护装置工作不正常。
可选地,所述预测的安全参数包括:预测射频能量吸收率和/或预测梯度磁感应强度变化率;所述预期安全参数包括:阈值射频能量吸收率与/或阈值梯度磁感应强度变化率;所述实际安全参数包括:实测射频能量吸收率与/或实测梯度磁感应强度变化率;
所述判断模块判断所述实际安全参数是否未超过所述重新设置的预期安全参数的步骤包括:判断所述实测射频能量吸收率或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述重新设置的阈值射频能量吸收率或者所述重新设置的阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述实测射频能量吸收率与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述重新设置的阈值射频能量吸收率与所述重新设置的阈值梯度磁感应强度变化率。
与现有技术相比,本发明技术方案具有以下优点:
1)本发明在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之前,首先提供可以保证扫描对象绝对安全的预期安全参数;在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,需要采集扫描过程中的实际序列信息,以获得实际安全参数;进而通过比较实际安全参数和预期安全参数就可以判断当前扫描是否会对扫描对象产生危险,从而当实际安全参数未超过预期安全参数时,说明执行初始序列信息的时候施加到扫描对象上的信号是在安全运行的范围中,因此继续执行与初始序列信息对应的扫描;否则,说明当前的初始序列信息将会对扫描对象产生损伤,因此采取停止扫描的措施就可以保证扫描对象的安全性。
2)可选方案中,在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之前,提供原始序列信息,并计算对应的预测射频能量吸收率和/或预测梯度磁感应强度变化率,当所述预测射频能量吸收率或/和所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或/和所述阈值梯度磁感应强度变化率时,将原始序列信息作为初始序列信息;否则,需要对原始序列信息进行修改,直至根据修改后的序列信息得到的所述预测射频能量吸收率或/和所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或/和所述阈值梯度磁感应强度变化率,从而可以保证初始序列信息理论上不会对扫描对象造成伤害,进一步了提高了扫描的安全性。
3)可选方案中,所述预期安全参数还包括:预测射频能量吸收率的偏差值与/或预测梯度磁感应强度变化率的偏差值,所述实际安全参数还包括:实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值,从而在保证实测射频能量吸收率或/和所述实测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或/和所述阈值梯度磁感应强度变化率的基础上,还保证所述实测射频能量吸收率的偏差值或/和实测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述预测射频能量吸收率或/和梯度磁场感应强度变化率的偏差值,避免因产生伪影或其他不真实的图像而产生的误诊与漏诊,从而可以进一步保证对扫描对象的安全性。
4)可选方案中,根据实际序列信息,分别计算施加到射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器上的实测电压和实测电流中的一种或两种,将所述实测电压或实测电流与对应的阈值电压或阈值电流进行比较,即通过采集的实际序列信息检查当前施加到磁共振成像系统中部分硬件设备上的电信号是否超出了其承受能力,当实测电压大于所述阈值电压或实测电流大于所述阈值电流时,通过采取关闭对应的射频线圈、梯度线圈、射频放大器或梯度放大器,且发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统的措施,可以起到保护磁共振成像系统中部分硬件设备的目的。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,现有技术中仅在执行扫描之前,从理论上保证扫描对象的安全性,无法实现实际扫描过程中对扫描对象的保护。
针对上述缺陷,本发明提供了一种磁共振成像系统的保护方法和保护装置,其在实际扫描过程中采集实际序列信息,计算实际序列信息对应的实际安全参数,并比较实际安全参数与预先设置的期望安全参数,当实际安全参数超过预期安全参数时,说明磁共振成像系统可能会对扫描对象产生损伤,因此采取及时停止扫描的措施就可以保证扫描对象的安全性。
下面结合附图进行详细说明。
参考图1所示,本实施方式提供了一种磁共振成像系统的保护方法,包括:
a)提供预期安全参数;
b)在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,采集扫描过程中的实际序列信息;
c)根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;
d)判断所述实际安全参数是否未超过所述预期安全参数;
e)若是,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描;
f)若否,则停止所述扫描。
所述磁共振成像系统中包括梯度线圈、射频线圈、梯度放大器、射频放大器和图像重建控制系统,其具体结构对于本领域技术人员是熟知的,在此不再赘述。所述初始序列信息指的是磁共振成像系统对扫描对象进行扫描时实际执行的序列信息。
首先执行步骤a),预先设置并存储预期安全参数。
具体地,所述预期安全参数可以包括:阈值射频能量吸收率、阈值梯度磁感应强度变化率、预测射频能量吸收率的偏差值、预测梯度磁感应强度变化率的偏差值、射频线圈的阈值电压、射频线圈的阈值电流、梯度线圈的阈值电压、梯度线圈的阈值电流、射频放大器的阈值电压、射频放大器的阈值电流、梯度放大器的阈值电压和梯度放大器的阈值电流中的一种或多种。
所述阈值射频能量吸收率可以保证磁共振成像系统的射频场不会对扫描对象产生损伤;所述阈值梯度磁感应强度变化率可以保证磁共振成像系统的梯度场不会对扫描对象产生损伤。
上述预期安全参数的取值范围需要满足国家制定的医疗诊断用磁共振设备安全专用标准,其可以随扫描部位的不同而不同,也可以随磁共振成像系统工作模式的不同而不同,在此不再赘述。
参考图2所示,为了从理论上保证扫描对象的安全性,本实施例在执行步骤b)之前,即在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之前,可以先进行理论预测,具体包括以下步骤:
步骤S1,提供原始序列信息;
步骤S2,根据所述原始序列信息,分别计算预测射频能量吸收率和/或预测梯度磁感应强度变化率;
步骤S3,判断所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率;
步骤S4,若是,将所述原始序列信息作为初始序列信息;
步骤S5,若否,则修改所述原始序列信息,且根据修改后的序列信息重新进行计算和判断,直至根据修改后的序列信息得到的所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率时,或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,将修改后的序列信息作为初始序列信息。
所述原始序列信息的具体产生过程与现有技术相同,在此不再赘述。所述原始序列信息可以反映各种脉冲的起止作用时间、持续时间和重复次数等,其具体可以包括:传入射频线圈端口的前向射频功率、从射频线圈端口反射的射频功率和射频线圈的损失功率、梯度线圈电流值、磁感应强度因子和磁场强度爬升时间等。
其中,根据所述原始序列信息,计算预测射频能量吸收率可以包括以下步骤:
计算所述从射频线圈端口反射的射频功率和所述射频线圈的损失功率的和值,在计算所述传入射频线圈端口的前向射频功率与所述和值的差值;
提供被扫描部位的权重因子;
所述差值与所述权重因子的乘积作为所述预测射频能量吸收率。
其中,根据所述原始序列信息,计算预测梯度磁感应强度变化率可以包括以下步骤:
计算所述梯度线圈电流值与所述磁感应强度因子之乘积,并将所述乘积作为磁场强度;
将所述磁场强度与磁场强度爬升时间之比值作为预测梯度磁感应强度变化率。
本实施例中可以仅计算预测射频能量吸收率或预测梯度磁感应强度变化率,也可以同时计算预测射频能量吸收率和预测梯度磁感应强度变化率。优选地,本实施例中同时计算预测射频能量吸收率和预测梯度磁感应强度变化率,从而可以同时保证射频场和梯度场对扫描对象的安全性。
在获取预测射频能量吸收率和预测梯度磁感应强度变化率之后,就需要判断所述预测射频能量吸收率是否未超过所述阈值射频能量吸收率且所述预测梯度磁感应强度变化率是否未超过所述阈值梯度磁感应强度变化率。当所述预测射频能量吸收率未超过所述阈值射频能量吸收率时,则可以从理论上保证原始序列信息对应的射频场不会对扫描对象造成伤害,否则所述原始序列信息可能在实际扫描中会产生过多的射频能量,最终会造成对扫描对象的灼伤;当所述预测梯度磁感应强度变化率未超过所述阈值梯度磁感应强度变化率时,则可以从理论上保证原始序列信息对应的梯度场不会对扫描对象造成伤害,否则所述原始序列信息可能在实际扫描中会产生过快的磁场变化,最终会造成对扫描对象的神经刺激。
因此,只有当所述预测射频能量吸收率未超过所述阈值射频能量吸收率且所述预测梯度磁感应强度变化率未超过所述阈值梯度磁感应强度变化率时,才可以将原始序列信息作为初始序列信息。除此之外的其余三种情况,均需要修改所述原始序列信息,且采用步骤S2和步骤S3的方法,根据修改后的序列信息重新进行计算和判断,直至根据修改后的序列信息得到的所述预测射频能量吸收率未超过所述阈值射频能量吸收率且根据修改后的序列信息得到的所述预测梯度磁感应强度变化率未超过所述阈值梯度磁感应强度变化率时,可以将修改后的序列信息作为初始序列信息。
需要说明的是,当仅计算预测射频能量吸收率或预测梯度磁感应强度变化率时,则只需判断预测射频能量吸收率是否未超过阈值射频能量吸收率或预测梯度磁感应强度变化率是否未超过阈值梯度磁感应强度变化率,从而只要当预测射频能量吸收率未超过阈值射频能量吸收率或预测梯度磁感应强度变化率未超过阈值梯度磁感应强度变化率时,就可以将原始序列信息作为初始序列信息。
在获取初始序列信息之后,就可以将该初始序列信息加载到磁共振成像系统中,以启动与所述初始序列信息对应的扫描。
然后执行步骤b),采集扫描过程中的实际序列信息。
所述实际序列信息可以从射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器中获取,其包括射频信号和梯度信号。具体地,所述实际序列信息可以包括:传入射频线圈端口的前向射频功率、从射频线圈端口反射的射频功率、射频线圈的损失功率、梯度线圈电流值、磁感应强度因子和磁场强度爬升时间等。
所述实际序列信息中的各参数与所述初始序列信息的各参数相对应。具体地,所述实际序列信息可能与所述初始序列信息相同,也可能不相同。当所述实际序列信息与所述初始序列信息不相同时,就可能对扫描对象产生损害。
所述实际序列信息可以实时采集,也可以定时采集,其不限制本发明的保护范围。
接着执行步骤c),计算与实际序列信息对应的实际安全参数。
所述实际安全参数与所述预期安全参数相对应,具体可以包括:实测射频能量吸收率、实测梯度磁感应强度变化率、实测射频能量吸收率的偏差值、实测梯度磁感应强度变化率的偏差值、所述射频线圈的实测电压、所述射频线圈的实测电流、所述梯度线圈的实测电压、所述梯度线圈的实测电流、所述射频放大器的实测电压、所述射频放大器的实测电流、所述梯度放大器的实测电压和所述梯度放大器的实测电流中的一种或多种组合。
所述实测射频能量吸收率的偏差值指的是:实测射频能量吸收率和预测射频能量吸收率之间差值的绝对值与预测射频能量吸收率的比值,其单位为百分数,从而需要根据实际序列信息以及初始序列信息计算获取。
所述实测梯度磁感应强度变化率的偏差值指的是:实测梯度磁感应强度变化率和预测梯度磁感应强度变化率之间差值的绝对值与预测梯度磁感应强度变化率的比值,其单位为百分数,因此需要根据实际序列信息以及初始序列信息计算获取。
为了计算实测射频能量吸收率,需要获得施加在患者身上的功率,这个功率不能直接测得,需要通过发射的总功率和各部分的能量损耗计算。具体地,根据所述实际序列信息,计算实测射频能量吸收率可以包括:
计算实际序列信息中所述从射频线圈端口反射的射频功率和所述射频线圈的损失功率的和值,再计算所述传入射频线圈端口的前向射频功率与所述和值的差值;
提供被扫描部位的权重因子;
所述差值与所述权重因子的乘积作为所述实测射频能量吸收率。
其中,所述被扫描部位的权重因子与该部位的质量、长度、半径、电导率和密度等模型参数有关。
另外,根据所述实际序列信息,计算梯度磁感应强度变化率可以包括:
计算实际序列信息中所述梯度线圈电流值与所述磁感应强度因子之乘积,并将所述乘积作为磁场强度;
将所述磁场强度与实际序列信息中磁场强度爬升时间之比值作为实测梯度磁感应强度变化率。
接着执行步骤d),判断所述实际安全参数与所述预期安全参数的大小。
当所述实际安全参数包括实测射频能量吸收率时,可以判断实测射频能量吸收率是否未超过所述阈值射频能量吸收率。当是时,说明此时进行扫描的实际序列信息能保证射频场对扫描对象的安全性;否则,此时扫描的实际序列信息可能会产生过多的射频能量,最终会造成对扫描对象的灼伤。
当所述实际安全参数包括实测梯度磁感应强度变化率时,可以判断实测梯度磁感应强度变化率是否未超过所述阈值梯度磁感应强度变化率。当是时,说明此时进行扫描的实际序列信息能保证梯度场对扫描对象的安全性;否则,此时扫描的实际序列信息可能会产生过快的磁场变化,最终会造成对扫描对象的神经刺激。
当所述实际安全参数包括实测射频能量吸收率的偏差值时,可以判断实测射频能量吸收率的偏差值是否未超过所述预测射频能量吸收率的偏差值。在实测射频能量吸收率未超过预测射频能量吸收率的前提下,进一步保证实测射频能量吸收率的偏差值未超过所述预测射频能量吸收率的偏差值,可以进一步保证射频场对扫描对象的安全性,且可以提高射频场扫描的精度;否则,扫描得到的图像不清楚,从而可能会出现误诊的后果。
当所述实际安全参数包括实测梯度磁感应强度变化率的偏差值时,可以判断实测梯度磁感应强度变化率的偏差值是否未超过所述预测梯度磁感应强度变化率的偏差值。在实测梯度磁感应强度变化率未超过预测梯度磁感应强度变化率的前提下,进一步保证实测梯度磁感应强度变化率的偏差值未超过所述预测梯度磁感应强度变化率的偏差值,可以进一步保证梯度场对扫描对象的安全性,且可以提高射频场扫描的精度;否则,扫描得到的图像不清楚,从而可能会出现误诊的后果。
当所述实测射频能量吸收率超过所述阈值射频能量吸收率或所述实测射频能量吸收率的偏差值超过所述预测射频能量吸收率的偏差值时,需要执行步骤f),即关闭所述射频放大器使所述射频线圈停止工作,发送停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
当所述实测梯度磁感应强度变化率超过所述阈值梯度磁感应强度变化率或所述实测梯度磁感应强度变化率的偏差值超过所述预测梯度磁感应强度变化率的偏差值时,需要执行步骤f),即关闭所述梯度放大器使所述梯度线圈停止工作,发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
通过以上操作就可以保证采用磁共振成像系统对扫描对象进行的实际扫描中,不会对扫描对象产生损伤。
当所述实际安全参数包括射频线圈的实测电压时,可以判断射频线圈的实测电压是否未超过所述射频线圈的阈值电压;当所述实际安全参数包括射频线圈的实测电流时,可以判断射频线圈的实测电流是否未超过所述射频线圈的阈值电流,从而实现对射频线圈的保护。当是时,说明施加到射频线圈上的电信号在其承受范围内;否则,电信号施加太大,时间久了就会造成射频线圈的损坏。
当射频线圈的实测电压超过射频线圈的阈值电压或射频线圈的实测电流超过射频线圈的阈值电流时,需要执行步骤f),即关闭所述射频线圈,发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
当所述实际安全参数包括梯度线圈的实测电压时,可以判断梯度线圈的实测电压是否未超过所述梯度线圈的阈值电压;当所述实际安全参数包括梯度线圈的实测电流时,可以判断梯度线圈的实测电流是否未超过所述梯度线圈的阈值电流,从而实现对梯度线圈的保护。当是时,说明施加到梯度线圈上的电信号在其承受范围内;否则,电信号施加太大,时间久了就会造成梯度线圈的损坏。
当梯度线圈的实测电压超过梯度线圈的阈值电压或梯度线圈的实测电流超过梯度线圈的阈值电流时,需要执行步骤f),即关闭所述梯度线圈,发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
当所述实际安全参数包括射频放大器的实测电压时,可以判断射频放大器的实测电压是否未超过所述射频放大器的阈值电压;当所述实际安全参数包括射频放大器的实测电流时,可以判断射频放大器的实测电流是否未超过所述射频放大器的阈值电流,从而实现对射频放大器的保护。当是时,说明施加到射频放大器上的电信号在其承受范围内;否则,电信号施加太大,时间久了就会造成射频放大器的损坏。
当射频放大器的实测电压超过射频放大器的阈值电压或射频放大器的实测电流超过射频放大器的阈值电流时,需要执行步骤f),即关闭所述射频放大器,发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
当所述实际安全参数包括梯度放大器的实测电压时,可以判断梯度放大器的实测电压是否未超过所述梯度放大器的阈值电压;当所述实际安全参数包括梯度放大器的实测电流时,可以判断梯度放大器的实测电流是否未超过所述梯度放大器的阈值电流,从而实现对梯度放大器的保护。当是时,说明施加到梯度放大器上的电信号在其承受范围内;否则,电信号施加太大,时间久了就会造成梯度放大器的损坏。
当梯度放大器的实测电压超过梯度放大器的阈值电压或梯度放大器的实测电流超过梯度放大器的阈值电流时,需要执行步骤f),即关闭所述梯度放大器,发送所述停止扫描指令至所述图像重建控制系统,从而停止所述扫描。
通过上述操作,就可以保证扫描过程中对硬件射频线圈、梯度线圈、射频放大器或梯度放大器的保护。
本实施例当停止所述扫描之后,可以进一步修改所述初始序列信息,以保证后续扫描中扫描对象的安全性。
此外,当进行判断的全部实际安全参数均未超过对应的预期安全参数时,则可以执行步骤e),继续执行与所述初始序列信息对应的扫描。进一步地,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描,并重复c)的步骤。
需要说明的是,虽然当实际安全参数超过对应的预期安全参数时,已经对扫描对象进行了扫描,但是由于在设置预期安全参数时已经考虑了该因素,因此此时瞬间的扫描不会马上对扫描对象产生损伤,通过及时停止扫描就可以避免后面持续超过安全范围的扫描,最终保证扫描对象的安全性。
本实施例不仅可以保护对扫描对象的安全性,还可以保护磁共振成像系统的硬件不受损害。
相应地,参考图3所示,本实施方式还提供了一种磁共振成像系统200的保护装置100,包括:
输入模块110,用于输入预期安全参数;
采集模块120,用于在磁共振成像系统200启动与初始序列信息对应的扫描之后,采集扫描过程中的实际序列信息;
计算模块130,连接所述采集模块120,用于根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;
判断模块140,连接所述输入模块110与所述采集模块120,用于判断所述实际安全参数是否均未超过所述预期安全参数;
控制模块150,连接所述判断模块140与所述磁共振成像系统200,若是,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描;若否,则停止所述扫描。
具体地,所述预期安全参数可以包括:阈值射频能量吸收率与/或阈值梯度磁感应强度变化率,所述实际安全参数包括:实测射频能量吸收率与/或预测能量吸收率;所述判断模块140用于判断所述实测射频能量吸收率或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述实测射频能量吸收率与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率。
为了从理论上保证扫描对象的安全性,本实施例在磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之前,可以先进行理论预测,此时所述保护装置100还可以包括:修改模块160;此时,
所述输入模块110,还用于输入原始序列信息;
所述计算模块130,还用于根据所述原始序列信息,分别计算预测射频能量吸收率与/或预测梯度磁感应强度变化率;
所述判断模块140,还用于判断所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率;
所述控制模块150,还用于当所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地至少有一个超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,所述控制模块150将所述原始序列信息发送给所述修改模块160;
当所述预测射频能量吸收率或者所述预测梯度磁感应强度变化率对应地未超过所述阈值射频能量吸收率或者所述阈值梯度磁感应强度变化率;或者所述预测射频能量吸收率与所述预测梯度磁感应强度变化率对应地均未超过所述阈值射频能量吸收率与所述阈值梯度磁感应强度变化率时,所述控制模块150将所述原始序列信息或修改后的序列信息作为初始序列信息发送至所述磁共振成像系统200;
所述修改模块160连接所述控制模块150和所述计算模块130,用于修改所述原始序列信息,且将修改后的序列信息发送给所述计算模块130,所述计算模块130、所述判断模块140和所述控制模块150根据修改后的序列信息重新进行计算、判断和控制。
上述修改模块160的具体工作过程可以参考图2所示,在此不再赘述。
此外,所述预期安全参数还可以包括:预测射频能量吸收率的偏差值与/或预测梯度磁感应强度变化率的偏差值;相应地,所述实际安全参数还包括:实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;此时,所述计算模块130,还用于根据所述实际序列信息以及初始序列信息,计算所述实测射频能量吸收率的偏差值与/或实测梯度磁感应强度变化率的偏差值;所述判断模块140,还用于判断所述实测射频能量吸收率的偏差值或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述预测射频能量吸收率或者所述梯度磁场感应强度变化率的偏差值;或者判断所述实测射频能量吸收率的偏差值与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过预测射频能量吸收率的偏差值与所述预测梯度磁场感应强度变化率的偏差值。
进一步地,所述预期安全参数还可以包括所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器与所述梯度放大器的阈值电压与/或阈值电流;所述实际安全参数还包括所述射频线圈、所述梯度线圈、所述射频放大器与所述梯度放大器的实测电压或者电流;此时,所述判断模块140,还用于判断所述实测电压或者所述实测电流对应地是否未超过所述阈值电压或者所述阈值电流。
当所述判断模块140获取所述实测射频能量吸收率超过所述阈值射频能量吸收率时,所述控制模块150关闭所述射频放大器使所述射频线圈停止工作,发送停止扫描指令至所述图像重建控制系统;当所述判断模块140获取所述实测梯度磁感应强度变化率超过所述阈值梯度磁感应强度变化率时,所述控制模块150关闭所述梯度放大器使所述梯度线圈停止工作,发送停止扫描指令至所述图像重建控制系统。
具体地,所述采集模块120连接所述射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器,以从射频线圈、梯度线圈、射频放大器和梯度放大器中获取所述实际序列信息。
所述实际序列信息可以包括:传入射频线圈端口的前向射频功率、从射频线圈端口反射的射频功率和射频线圈的损失功率;为了计算实测射频能量吸收率,所述计算模块130可以包括:
加法器,连接所述采集模块120,用于计算所述从射频线圈端口反射的射频功率和所述射频线圈的损失功率的总和;
减法器,连接所述采集模块120和所述加法器,用于计算所述传入射频线圈端口的前向射频功率与所述总和的差值;
输入器,用于输入被扫描部位的权重因子;
乘法器,连接所述减法器、所述输入器和所述判断模块140,用于计算所述差值与所述权重因子的乘积,所述乘积作为实测射频能量吸收率,所述判断模块140从所述乘法器提取所述实测射频能量吸收率。
所述实际序列信息还可以包括:梯度线圈电流值,磁感应强度因子,磁场强度爬升时间。此时,为了计算实测梯度磁感应强度变化率,所述计算模块130还可以包括:
乘法器,计算所述梯度线圈电流值与所述磁感应强度因子之乘积,并将所述乘积作为磁场强度;
除法器,连接所述乘法器、所述采集模块和所述判断模块140,将所述磁场强度与磁场强度爬升时间之比值作为实测梯度磁感应强度变化率,所述判断模块140从所述除法器提取所述实测梯度磁感应强度变化率。
此外,所述控制模块150还用于当所述实际安全参数未超过所述预期安全参数时,继续执行与所述初始序列信息对应的扫描,并重复c)的步骤。
所述输入模块110的工作过程可以参考上述步骤a),采集模块120的工作过程可以参考上述步骤b),计算模块130的工作过程可以参考上述步骤c),判断模块140的工作过程可以参考上述步骤d),控制模块150的工作过程可以参考上述步骤e)和步骤f),即整个保护装置100的工作过程可以参考上述保护方法,在此不再赘述。
本实施例中保护装置100同样可以有效保证实际扫描过程中扫描对象的安全性,且可以保护磁共振成像系统200中的硬件不会受到损害。
本发明中的保护装置100不限于本实施例中的独立于磁共振成像系统200的方式,也可以是磁共振成像系统200的一部分。
相应地,参考图4所示,本实施方式还提供了一种保护装置的自关断测试方法,所述保护装置采用上述的磁共振成像系统的保护装置,所述自关断测试方法应用在对患者进行磁共振成像之前,包括如下步骤:
步骤S10,提供初始序列信息;
步骤S11,根据所述初始序列信息,计算预测的安全参数;其中所述预测的安全参数还包括:预测射频能量吸收率和/或预测梯度磁感应强度变化率
步骤S12,根据所述预测的安全参数,重新设置预期安全参数,使所述重新设置的预期安全参数小于所述预测的安全参数;其中所述预期安全参数包括:阈值射频能量吸收率与/或阈值梯度磁感应强度变化率;
步骤S13,在所述磁共振成像系统启动与初始序列信息对应的扫描之后,所述采集模块采集扫描过程中实际序列信息;
步骤S14,所述计算模块根据所述实际序列信息,计算实际安全参数;其中所述实际安全参数包括:实测射频能量吸收率与/或实测梯度磁感应强度变化率
步骤S15,所述判断模块判断所述实际安全参数是否未超过所述重新设置的预期安全参数;具体地可以为:判断所述实测射频能量吸收率或者所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否未超过所述重新设置的阈值射频能量吸收率或者所述重新设置的阈值梯度磁感应强度变化率;或者判断所述实测射频能量吸收率与所述实测梯度磁感应强度变化率对应地是否均未超过所述重新设置的阈值射频能量吸收率与所述重新设置的阈值梯度磁感应强度变化率。
步骤S16,若是,所述保护装置工作不正常;
步骤S17,否则,判断所述控制模块是否控制所述磁共振成像系统停止扫描;
步骤S18,若是,则所述保护装置工作正常;否则,返回步骤S16,所述保护装置工作不正常。
上述自关断测试方法的目的在于对患者进行磁共振成像之前测试所述保护装置是否工作正常。其中各步骤的具体操作过程与前述保护方法中对应的步骤相同,在此不再赘述。
所述步骤S12的目的在于通过重新设置预期安全参数,使所述重新设置的预期安全参数小于所述预测的安全参数,从而如果判断模块判断得出所述实际安全参数未超过所述重新设置的预期安全参数,则说明判断模块工作异常,从而所述保护装置工作必然不正常。进一步地,当判断模块判断得出所述实际安全参数超过所述重新设置的预期安全参数但控制模块未控制所述磁共振成像系统停止扫描,则证明控制模块工作异常,从而所述保护装置工作也不正常。因此,只有当判断模块判断得出所述实际安全参数超过所述重新设置的预期安全参数且控制模块控制磁共振成像系统停止了扫描时,才能证明该保护装置能够正常工作,最终可以发挥保护扫描对象的作用。
通过上述对保护装置的自关断测试,可以进一步提高磁共振成像系统扫描的安全性。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。