CN104884968B - 可接近的磁共振成像扫描仪系统和其操作方法 - Google Patents

可接近的磁共振成像扫描仪系统和其操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种磁共振(MR)成像系统(100)，所述系统包含具有第一和第二开口(110、116)的外壳(102)以及第一和第二螺线管线圈(160、150)，所述第一和第二螺线管线圈(160、150)产生适合于在受关注区域(ROI)内成像的磁场。所述第一和第二螺线管线圈(160、150)具有共同纵向轴线(LA)。所述第一和第二开口(110、116)沿着所述纵向轴线(LA)位于所述外壳(102)的相反侧上。所述第一螺线管线圈(160)具有不同于所述第二螺线管线圈(150)的内径并且毗邻所述第一开口(110)而定位。所述第二螺线管线圈(150)毗邻于所述第二开口(116)而定位。因此，所述系统在成像(例如用于MR引导的介入手术)期间提供改进的对患者的接近。

Description

可接近的磁共振成像扫描仪系统和其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请案请求2012年12月26日提出申请的第61/745,842号美国临时专利申请案的权益，所述美国临时专利申请案据此以引用的方式并入到本申请案中。
发明领域
本发明系统涉及一种核磁共振成像(M RI)系统，并且更特定来说，涉及一种适合于M R导引介入(M RGI)手术的可接近的M RI系统和其操作方法。
背景技术
通常，M RGI手术依赖于磁共振成像(M RI)系统以获得受关注区域(ROI)内的患者的身体的部分的实时图像，所述受关注区域包含M RI系统的扫描区域。然后，使用实时图像，外科医生可以以提高的准确性执行介入手术。关于M RI系统，这些系统通常包含密闭式和开放式。这两种系统通常包括由超导材料构成的主线圈(例如，超导线圈)以在ROI内产生高度均匀磁场。
关于密闭式M RI系统，这些系统通常采用具有细长中心孔的主线圈，所述细长中心孔是打开的，并且ROI位于其中。虽然这些主线圈在ROI处产生高度均匀(例如，同质的)磁场，但ROI位于中心孔的开口内深处，所述开口阻碍(例如)在ROI处接近患者的部分。如果不是完全不可能，这使得难以使用传统密闭式M RI系统对患者体内执行M RGI手术。
关于开放式M RI系统，这些系统通常包含平板和分体式M RI系统，所述两种M RI系统均采用界定中心孔的超导主线圈。然而，不同于密闭式M RI系统，在开放式M RI系统中，ROI产生于超导主线圈的中心孔的外部。举例来说，关于平板式M RI系统，ROI位于超导主线圈的中心孔上方，如第7,274,192号美国专利中所图示，所述申请案的全部内容以引用方式并入本文中。因此，在平板式M RI系统中，ROI并且因此患者位于超导主线圈的外部。关于分体式M RI系统，这些系统通常包含对称超导主线圈，所述对称超导主线圈彼此轴向远离地放置于相距某一距离的裂缝处以便形成ROI位于其中的裂缝区域，如第7,274,192号美国专利所图示，所述申请案的全部内容以引用方式并入本文中。在这个系统中，到ROI的通道是来自裂缝区域。因此，在使用期间，患者至少部分地位于分裂区域中。虽然与密闭式MRI系统相比较，开放式M RI系统可在ROI处为患者提供增强的接近，但其成本高、效率低和/或具有有限功率(例如，0.5特斯拉(T))。因此，可期望用于执行M RGI手术的更有效的M RI系统。
发明内容
本文中所描述的(若干)系统、(若干)装置、(若干)方法、(若干)用户界面、(若干)计算机程序等(在下文中，除非上下文另外指示，否则上述中的每一个将被称为系统)解决现有技术系统中的问题。
根据本发明系统的实施例，揭示一种适合于M RGI手术的磁共振(M R)成像系统，所述M R成像系统包含具有第一和第二开口的外壳和第一和第二螺线管线圈，所述第一和第二螺线管线圈被配置成产生适合于在受关注区域内成像的磁场。所述第一和第二螺线管线圈可具有共同纵向轴线。所述第一和第二开口沿着纵向轴线位于所述外壳的相反侧上。根据本发明系统的实施例，所述第一螺线管线圈具有不同于所述第二螺线管线圈的内径并且毗邻于所述第一开口而定位。所述第二螺线管线圈毗邻于所述第二开口而定位。
患者支撑件可位于所述外壳的所述第一和第二开口内以将患者插入到所述ROI中。所述患者支撑件可在控制器的控制下在一个或多个方向上铰接。所述第一开口可大于所述第二开口。所述患者支撑件可包含至少部分地位于所述第一开口内并且具有从所述第一开口延伸的分叉端部的又一患者支撑件。
所述外壳可具有长度、由外壁界定的外部周边和由第一、第二和第三内壁界定的内部开口，其中所述第一和第二内壁各自具有不同内径，其中所述第三内壁径向地延伸于所述第一壁与第二壁之间。所述设备可包含毗邻于所述第三内壁定位的至少一个梯度线圈。
控制器可与图像重建协调地控制患者定位。显示器可位于外壳的内部内以显现与手术相关的信息。所述至少一个梯度线圈可以是位于所述螺线管线圈中的至少一个与所述患者之间的不对称梯度线圈。
根据本发明系统的实施例，揭示一种用于磁共振(M R)成像系统的螺线管结构，所述螺线管结构包含具有第一和第二开口的密闭螺线管结构并且包含第一和第二螺线管线圈，所述第一和第二螺线管线圈各自具有共同纵向轴线以提供同质的磁场用于在受关注区域(ROI)中成像。所述第一和第二开口可沿着所述纵向轴线位于所述密闭螺线管结构的相反侧上并且可具有不同直径。所述第一螺线管线圈可具有不同于所述第二螺线管线圈的内径并且可毗邻于所述第一开口而定位。所述第二螺线管线圈可毗邻于所述第二开口而定位。所述密闭螺线管结构具有沿着所述共同纵向轴线延伸的长度和“L”形状的横截面。所述第一和第二开口可在垂直于所述纵向轴线的平面中具有圆形横截面。患者支撑件可在控制器的控制下将患者定位到多个位置中的期望位置中。
附图说明
参考附图，更详细地并且以实例方式解释了本发明系统，在附图中：
图1A是根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI扫描仪的一部分的局部剖面透视图；
图1B是根据本发明系统的一个或多个实施例的示出患者支撑件的图示性细节的MRI扫描仪的一部分的局部剖面透视图；
图1C是根据本发明系统的一个或多个实施例的示出患者支撑件的图示性细节的MRI扫描仪的一部分的局部剖面透视图；
图2是根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI扫描仪系统的一部分的局部立面正透视图；
图3是根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI扫描仪系统的一部分的局部立面侧透视图；
图4是根据本发明系统的一个或多个实施例的以倾斜定向示出的M RI扫描仪系统的一部分的剖面侧透视图图示；
图5是根据本发明系统的一个或多个实施例的沿着图2的线5-5截取的M RI扫描仪系统的一部分的剖面侧视图图示；
图6是根据本发明系统的一个或多个实施例的透过第二开口看的M RI扫描仪系统的一部分的局部剖面后视图；
图7是根据本发明系统的一个或多个实施例的在使用期间铰接的M RI扫描仪系统的一部分的侧视图；
图8是图示对根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI系统执行的方法800的流程图；和
图9示出根据本发明系统的一个或多个实施例的系统900(例如，同级、服务器等)的一部分。
具体实施方式
以下是对当与以下附图一起阅读时将证明上述特征和优点以及其它优点的图示性实施例的描述。在以下描述中，出于解释而非限制的目的，陈述例如架构、界面、技术、元件属性等的图示性细节。然而，所属领域的技术人员将明了，背离这些细节的其它实施例将仍然被理解为在随附权利要求书的范围内。此外，出于清晰的目的，省略对众所周知的装置、电路、工具、技术和方法的详细描述以便不会模糊对本发明系统的描述。应清楚地理解，附图是出于图示性目的而被包含并且不表示本发明系统的范围。在附图中，类似元件符号可指示相似元件、相似元件的部分和/或具有相似功能性的元件。
图1A是根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI扫描仪100的一部分的局部剖面透视图。M RI扫描仪100可包含一个或多个外壳102、104、支撑件122、所属技术中已知的梯度线圈和患者支撑件132。外壳102可含有两个或多个线圈部分(例如，第一线圈部分150和第二线圈部分160)。根据本发明系统的其它实施例，外壳102可包含两个以上的线圈部分。举例来说，外壳可(例如)通过将局部绕组作为单独的线圈来计数而含有六个到十个线圈部分。为了简化以下论述起见，将进一步仅论述第一线圈部分150和第二线圈部分160，但以下描述应被理解为包含具有两个以上线圈部分的实施例。外壳104可含有一个或多个梯度线圈部分，尽管本文中为了简化论述，本文中将论述仅一个梯度线圈109，但以下描述应被理解为包含具有两个或多个梯度线圈部分的实施例。图2是根据本发明系统的一个或多个实施例的M RI扫描仪系统的一部分的局部立面正透视图。
关于图1和2，根据本发明系统的一个或多个实施例，外壳102可相应地包含第一线圈部分150和第二线圈部分160中的一个或多个，并且包含沿着外壳102的纵向轴线(LA)分别位于相反端部处的第一开口110和第二开口116。根据本发明系统的一个或多个实施例，第一开口110和第二开口116(孔隙)不对称之处在于一个开口(例如，开口110)大于开口中的另一个(例如，开口116)。类似地，第一线圈部分150的内径152(例如，从LA延伸的半径)可大于第二线圈部分160的内径162。根据本发明系统的一个或多个实施例，第一线圈部分150和第二线圈部分160的外径可相同或不同。
以这种方式，第一开口110可被成形或定大小成，为用户107(例如，专业人员(例如，外科医生、技术人员、护士等))提供到工作容积W V的通道以在M RGI手术期间至少在受关注区域(ROI)103中接近患者105，和/或可被定大小或成形成，提供用于待定位于M RI扫描仪100内的患者105的通道。根据本发明系统的实施例，第二开口116可小于第一开口110并且可被成形和/或定大小成实现患者105的定位以便患者105的至少部分可位于ROI内。根据本发明系统的一个或多个实施例，第一开口110和第二开口116可以是圆形的，例如，具有圆形横截面。根据本发明系统的其它实施例，开口110、116可为非圆形的(例如，卵形、方形、非旋转对称形状等)，可是根据本发明系统的一个或多个实施例，外壳102内的第一线圈150和第二线圈160可围绕LA具有圆形横截面。
支撑件122可支撑件外壳102、104，并且可以以一个、两个或更多个自由度铰接。根据本发明系统的实施例，支撑件122可以以六个或更多个自由度铰接以便将外壳102、104或者其部分定位于一个或多个期望的位置中。举例来说，支撑件122内的一个或多个致动器(液压的、电动的、气动的、机械的等)可被配置成在M R扫描仪系统100的控制器的控制下操作以在控制器和/或用户(例如，用户107)的控制下将外壳102、104和/或患者支撑件132或者其部分中的一个或多个定位于一个或多个期望的位置中。因此，外壳102、104和/或患者支撑件132的位置和/或定向可在一个、两个或更多个轴线上调整以便在使用期间患者105可被适合地定位并且用户107可在ROI103和/或其它位置处以传统方式接近患者105。
患者支撑件132可包含第一患者支撑件133和第二患者支撑件126中的一个或多个，所述患者支撑件中的一个或多个可被配置成人工地和/或在控制器的控制下铰接。第一患者支撑件133和第二患者支撑件126可分别包含用以支撑患者105的一个或多个身体部分的工作台或者解剖支撑件。因此，第一患者支撑件133和第二患者支撑件126中的一个或多个可分别包含致动器(例如，包含运动装置，例如，线性和/或旋转马达等)和/或可彼此排它地和/或互助地操作以分别将第一患者支撑件133和第二患者支撑件126定位于期望位置中的支撑件，例如，线性和/或旋转导引件(例如，连杆，例如，旋转和/或线性连杆等)。此外，第二患者支撑件126可包含位于分叉端部128之间的开口130(例如，凹口138)，所述分叉端部被配置成支撑患者105和/或实现用户107的定位。开口130可被配置成接收用户107以便当期望时用户107可接近W V。此外，在本发明系统的一些实施例中，设想第一患者支撑件133和第二患者支撑件126可移除、可重新配置、可更换(例如，按照外科手术的类型，期望包含分叉端部128等)，或者完全不存在。
图1B、1C是根据本发明系统的一个或多个实施例的示出第一患者支撑件133的图示性细节的M RI扫描仪100的一部分的局部剖面透视图。第一患者支撑件133可包含一个或多个铰接区段170，并且可出于定位患者105的目的而可沿着患者支撑件132滑动，如所示出。第一患者支撑件133和铰接区段170可在控制器的控制下由致动器定位和/或可简单地具有基于第一患者支撑件133在患者支撑件132上的位置而铰接的铰接接头(例如，铰链接头)。根据本发明系统的一个或多个实施例，第一患者支撑件133和铰接区段170可(例如)视期望通过手动定位而人工地定位。举例来说，患者支撑件133可人工地滑动到期望位置中。在其它实施例中，患者支撑件133可具有脚轮，滑块或者用于将患者支撑件133滑动(例如，人工地、通过致动器、通过控制器的操作等)到期望位置中，例如，在患者支撑件132上方的其它系统。
M RI扫描仪系统100可包含用户界面(UI)，用户可借助于所述用户界面与系统100交互。UI可包含可接收用户输入的用户输入装置(例如，鼠标、键盘、触摸屏、触摸板、麦克风(举例来说，用于接收语音命令)、轨迹球、定点装置等)。然后，控制器可处理用户输入并且执行相应动作。举例来说，用户107可输入语音命令以(举例来说)沿着患者支撑件132(举例来说)在z方向上移动患者支撑件133，并且控制器可控制致动器以相应地定位患者105。此外，支撑件122和/或患者支撑件132可包含一个或多个传感器(例如，位置传感器，例如，旋转和/或线性位置传感器等)，所述传感器可确定外壳102、104和/或患者支撑件132或者其部分中的一个或多个的位置，并且可将相应传感器信息提供给控制器以便控制器可确定相应位置和/或可相应地控制致动器。在其它实施例中，设想外壳102、104中的一个或多个可包含用于识别外壳102、104中的一个或多个和患者105的位置的位置传感器。
外壳102可具有相应地位于第一端壁113与第二端壁106之间的外壁117和相应地位于第一端壁113与第二端壁106之间的第一、第二和第三内壁108、112和114。此外，外壳102可具有相应地由第一端壁113和第二端壁106界定的长度(例如，在第一端壁113与第二端壁106之间，直到相应的外壁等)。外壳102可界定位于相应的外壁117、第一端壁113和第二端壁106与相应的第一、第二和第三内壁108、112和114之间的内部腔室115。
第一线圈部分150和第二线圈部分160可定位于外壳102内，并且可被配置成在扫描容积(例如，ROI103)的至少一部分中产生磁场的至少一部分。举例来说，第一导电线圈部分150可定位于由壁117、106、112、114部分地限界的内部腔室115内。第二导电线圈部分160可定位于由壁117、113、108部分地限界的内部腔室115内。因此，第一线圈部分150和第二线圈部分160可包含位于内部腔室115中的一个或多个导电线圈和/或磁铁。导电线圈可包含由超导和/或非超导材料形成的线圈。
第一线圈部分150和第二线圈部分160可具有与外壳102的纵向轴线(LA)对应的纵向轴线。第一内壁108可具有直径d1并且第二内壁112可具有小于d1的直径d2(例如，参见图2)。第三内壁114可相应地延伸于第一内壁108与第二内壁112之间。因此，第三内壁114可形成凸缘的至少一部分。此外，第三内壁114可在相对于纵向轴线LA的径向方向上延伸。然而，根据本发明系统的实施例，还设想其它方向。
外壳部分104可包含在由外壳部分104形成的腔室内的梯度线圈109，如所示出。外壳104可相应地地包含第一端壁120、第二端壁118、腔室和中心开口。外壳部分104可包含相应地位于第一端壁120与第二端壁118之间的内壁140和外壁142。第一端壁120和第二端壁118可相应地界定梯度线圈109的长度并且内壁140可界定中心开口。内壁140可具有类似于外壳102的第一内壁108的形状和/或大小的形状和/或大小。因此，内壁140可具有大致等于第一线圈102的第一内壁108的直径d1的直径d3，如下文将描述。第一端壁120和第二端壁118可相应地延伸于内壁140与外壁142之间。外壳104可被成形和/或定大小成毗邻于外壳102的第三内壁114装配于外壳102的中心开口内。因此，举例来说，外壳104的外壁142可具有大致类似于外壳102的第一内壁108的形状并且可具有小于外壳102的第一内壁108的直径d1的直径d3(例如，稍微较小，例如，直径d1的+/-10％、直径d1的+/-5％、直径d1的+/-1％、直径d1的+/-0.5％等)。然而，关于长度，外壳104的长度应小于外壳102的第三内壁114与第一端壁113之间的距离(例如，显著较小，例如，长度的+/-40％、长度的+/-20％、长度的+/-10％、长度的+/-1％等)以便在外壳102内形成工作容积(W V)，其中W V可定义为位于外壳102的第一内壁108内且位于外壳104的端壁120与外壳102的第一端壁113之间的空间。因此，外壳104的长度可显著小于外壳102的长度。
类似于第一线圈部分150，第二线圈部分160被配置成产生磁场以在扫描容积(例如，ROI103)的至少一部分中提供磁场的至少一部分。因此，第一线圈部分150和第二线圈部分160可包含位于外壳102内的一个或多个导电线圈和/或磁铁。导电线圈可包含由超导和/或非超导材料形成的线圈。
为了接近工作容积W V，用户(例如，用户107)可穿过第一开口110接近W V。此外，患者105可以以可控制方式(例如，在控制器的控制下)从第一开口110和/或第二开口116中的任一个接近ROI。因此，患者支撑件132可被配置成以可控制方式经由第一开口110和第二开口116中的任一个(举例来说，如图1B、1C中所示出)将患者105插入到ROI中。
图2是根据本发明系统的实施例的M RI扫描仪系统100的一部分的局部立面正透视图。第一开口110位于外壳102的第一端壁113中。外壳104的第一端壁120可包含用以方便用户接近的圆形、锥形、有斜面的和/或倒棱的部分121。在这个视图中，为清晰起见，已移除患者支撑件132。此外，外壳102和104可在横截面中分别是圆形的。纵向轴线LA可如图中所图示性地示出分别延伸穿过外壳102和104的中心开口或者可从纵向轴线偏离。
图3是根据本发明系统的实施例的M RI扫描仪系统100的一部分的局部立面侧透视图。支撑件122可升高和/或降低外壳102并且支撑件124可升高和/或降低患者支撑件132/133，如箭头391所图示。然而，在其它实施例中，支撑件122或者支撑件124中的任一个可被固定地定位。
图4是根据本发明系统的一个或多个实施例的以倾斜定向示出的M RI扫描仪系统100的一部分的剖面侧透视图图示。扫描仪系统100可相对于参考点、平面(例如，x-z平面、x-y平面、或y-x平面)或轴线(例如，围绕x轴线相对旋转-10度，如箭头493所图示)倾斜。此外，可沿着纵向轴线LA线性地移动外壳102，如箭头495所图示。控制器可控制支撑件122和/或患者支撑件133以根据所存储的设置和/或用户107的输入将外壳102和/或患者支撑件133倾斜和/或移动到期望位置和/或定向。举例来说，关于所存储的设置，系统可根据默认设置(例如，水平＝倾斜0度等)、特定用户(例如，医生A：在4.5英尺纵向轴线(中心)高度处0度倾斜；医生B：正向倾斜5度、5.0英尺纵向轴线(中心)高度等)、患者、先前所存储的设置、特定的手术类型(例如，颈部手术4.5度正向倾斜、颅内手术7度倾斜等)在系统的存储器中存储数个患者定向设置。因此，系统可包含经由用户界面(UI)输入用户的名称(例如，医生A)、手术类型、患者身份或者其它信息等的例程(routine)，并且控制器可从系统的存储器获得相应设置。然后，控制器可控制支撑件132的致动器以根据相应设置定位患者支撑件133。位置传感器可检测与支撑件132的一个或多个部分的位置相关的位置信息，并且可将这个信息提供给控制器。然后，控制器可相应地控制支撑件132的致动器。
关于用户输入，用户107可输入(例如)与期望位置和/或定向相关的期望位置命令。示出了W Z位于外壳102的中心开口内并且处于外壳104的第一端壁120与外壳102的第一端壁113之间。因此，W Z可具有等于第一内壁108的直径d1的高度W ZH，并且可具有大致等于从外壳部分104的第一端壁120到外壳102的第一端壁113的距离的长度W ZL。
图5是根据本发明系统的实施例的沿着图2的线5-5截取的M RI扫描仪系统100的一部分的剖面侧视图图示。外壳102和外壳104的横截面是轴线对称的。然而，外壳102的横截面可以是“L”形状的，其中“L”的基部(即，底部)形成第二端壁106的至少一部分和外壳102的凸缘区域597。“L”的支腿可大致相应延伸于外壳102的第一端壁113与第二端壁106之间。外壳104被图示性地定位以使得其毗邻于“L”的支腿。工作容积W V被示出为该容积由外壳102的第一内壁108环绕并且位于外壳102的第一端壁113与外壳104的第一端壁120之间。受关注区域(ROI)可位于外壳104的内壁140环绕的扫描容积内，内壁140位于外壳104的第一端壁220与第二端壁118之间。根据具有例如波束成形、波束投射等的系统的本发明系统的实施例，ROI可被投射超出外壳104，例如，超出第一端壁120。
图6是根据本发明系统的实施例的透过第二开口116看的M RI扫描仪系统100的一部分的局部剖面后视图。外壳102被局部切除以显露外壳104的第二端壁118。为清晰起见，仅示出患者支撑件133的一部分。
图7是根据本发明系统的实施例的在使用期间铰接的M RI扫描仪系统100的一部分的侧视图。支撑件122可支撑件外壳101并且可以以一个、两个或更多个自由度(例如，六个或更多个自由度)铰接以便将外壳102和/或患者支撑件132、133定位于一个或多个期望的位置中(例如，倾斜位置(例如，参见箭头793)和升高(例如，参见箭头791))(举例来说)以为用户107的头部提供空隙，以便用户107可穿过第一开口110、第二开口116以传统方式接近ROI和/或在ROI处和/或在其它位置处对患者105执行M RGI手术。此外，通过使患者支撑件132、133倾斜，举例来说，用户107可在不必弯腰的情况下或者在最小弯腰的情况下接近ROI。根据本发明系统的实施例，这可减小在M RGI手术期间对用户107的压力并且提供更高质量的健康护理。M RI扫描仪系统100可在系统的显示器(例如，由用户107佩戴的可佩戴类型显示器(玻璃型))和/或在另一显示器(例如，参见图9中的显示器930)上提供对应于患者的身体105在ROI处的部分的实时图像信息。显示器可显示手术相关的信息，例如，患者血压等。然而，还设想其它显示器。类似地，患者支撑件132的患者支撑件133和126可各自以一个、两个或更多个自由度(例如，以六个或更多个自由度)铰接以便将患者或者其身体部分定位于用于M RGI手术的期望位置中。可根据外壳102的位置确定或者可独立地确定患者支撑件133和/或126的铰接。举例来说，用户可设置患者支撑件133和126中的一个或多个的位置或者控制器可(例如)根据系统的存储器中所存储的预定的设置(例如，根据预定的M RGI手术、外科医生信息等)设置患者支撑件133和126中的一个或多个的位置。
图8是图示在根据本发明系统的实施例的M RI系统上执行的方法800的流程图。方法800可使用在网络上通信的一个或多个计算机来执行，并且可使用可以是本地的和/或彼此远离的一个或多个存储器获得信息和/或存储信息。方法800可包含以下动作中的一个或多个。此外，这些动作中的一个或多个可视需要组合和/或分离成子动作。在操作中，方法可在动作801期间开始，并且然后，继续进行到动作803。
在动作803期间，该方法可获取与待执行的M RGI手术中的一个或多个相关的信息，外科医生身份(ID)、患者信息(例如，患者ID和/或患者身体大小等)和/或优选的设置信息(例如，倾斜覆盖、5度倾斜患者支撑件、将患者支撑件定位于外壳102的中心体积内等)。可电子地或者经由系统的用户输入装置(例如，系统的用户界面(UI))输入这个信息。在完成动作803之后，方法可继续到动作805。
在动作805期间，方法可从系统的存储器获得与在动作803期间输入的信息对应的所存储的位置信息。所存储的位置信息可包含例如与在动作803期间获取的信息对应的限定螺线管线圈外壳的位置的信息，包含工作容积、患者支撑件等。举例来说，如果当前M RGI手术待由医生史密斯执行并且是骨盆手术，方法可从表1获得10/0/-5/10所存储的位置信息，如下文将论述。所存储的位置信息可包含由M RGI手术类型(例如，下骨盆、上骨盆、颅内手术等)、外科医生ID、患者ID、覆盖信息等确定的位置设置。可由系统的用户设置和/或更新所存储的位置信息。举例来说，外科医生可通过使用UI等在M RGI手术期间使用任何适合命令(例如，语音命令(例如，“存储针对所有颅内手术的当前倾斜设置”))来更新存储的位置信息，并且系统可(例如，使用语音激活的应用)相应地处理并且回应命令。表1图示针对三个类型的骨盆手术骨盆1、骨盆2和骨盆3的所存储的位置信息设置。
表1
关于表1中的骨盆1手术，默认设置可以是第一患者支撑件(支撑件1，例如，参见图1，133)的5度倾斜并且第二患者支撑件(支撑件2，例如，参见图1，126)的10度倾斜。然而，对于相同手术，医生多伊可期望患者支撑件均被设置为倾斜5度；医生史密斯可期望第一患者支撑件被设置为倾斜-5度并且第二患者支撑件被设置为倾斜10度；并且医生约翰具有指示针对这个手术的默认设置具有偏好的少量记录(dash entry)。参考骨盆2手术，其指示医生约翰具有对第一患者支撑件被设置为倾斜5度并且第二患者支撑件设置为倾斜-10度的偏好。以类似方式，患者支撑件可具有也与其相关联的高度信息。关于所存储的位置信息，还设想，这个信息可被加权以便(举例来说)，用户的一个或多个设置可覆盖一个或多个默认设置。此外，方法可包含学习应用，所述学习应用可使用在由相应用户、患者、内科医生等执行的M RGI手术期间获得的当前和历史设置来学习用户的优选设置。在完成动作805之后，方法可继续到动作807。
在动作807期间，方法可根据在动作805期间获得的所存储的位置信息设置来设置外壳和/或患者支撑件的位置。因此，控制器可从系统的一个或多个位置/定向传感器获得传感器信息，所述一个或多个位置/定向传感器可检测外壳和/或(若干)患者支撑件(例如，参见上文的支撑件1和/或支撑件2)的位置和/或定向，并且可相应地致动一个或多个致动器以便获得外壳和/或(若干)患者支撑件的期望位置和/或定向。系统还可包含可视需要将患者定位到ROI中(例如，在M RGI手术开始时)或者从ROI移除患者(例如，在M RGI手术结束时或者在M RGI手术的间隔期间)的患者进入或者退出例程。系统还可包含外科器械等的定位，所述定位可视需要实现将(若干)器械等定位于ROI内或外部(例如，在M RGI手术开始时)或者将(若干)器械从ROI移除/重新定位(例如，在M RGI手术结束时或者在M RGI手术的间隔期间)。在完成动作807之后，方法可继续到动作809。
在动作809期间，方法可获得图像信息。因此，所述方法可激活第一线圈、第二线圈、梯度线圈、RF部分等中的一个或多个以获得ROI中的M RI图像信息，如本文中所论述。在完成动作809之后，方法可继续到动作811。
在动作811期间，方法可在用户界面(UI)(例如，M RI系统的显示器)上显现在动作809期间获得的M R图像信息。在一些实施例中，设想显示器可包含移动显示器，例如，佩戴于用户的头部上的可佩戴显示器。在完成动作811之后，方法可继续到动作813，所述方法在动作813处结束。
图9示出根据本发明系统的实施例的系统900(例如，M RI系统等)的一部分。举例来说，本发明系统的一部分可包含操作地联接到存储器920、显示器930、RF转换器960、磁性线圈990和用户输入装置970的处理器910(例如，控制器)。存储器920可以是用于存储应用数据以及其它数据(例如，与所描述的操作相关的患者支撑件定位信息)的任何类型的装置。应用数据和其它数据由处理器910接收以用于配置(例如，编程)处理器910以根据本发明系统执行操作动作。这样配置的处理器910变成特别适合用于根据本发明系统的实施例执行的特殊目的机器。
操作动作可包含通过(举例来说)控制支撑件致动器(例如，外壳支撑件和/或患者支撑件)、磁性线圈990和/或RF转换器960中的一个或多个来配置M RI系统。患者支撑件可控制测试对象的(例如，在x、y和z轴线上的)物理位置并且外壳支撑件可控制外壳的(例如，在x、y和z轴线上的)物理位置。磁性线圈990可包含主磁性线圈和梯度线圈(例如，x-梯度线圈、y梯度线圈和z-梯度线圈)，并且可被控制成在所期望的方向上和/或以所期望的强度发射主磁场和/或梯度场。控制器可控制一个或多个电源以提供电力到磁性线圈990以便在所期望的时间发射所期望的磁场。RF转换器960可被控制成在测试对象处发射RF脉冲和/或自其接收回波信息。重建器(例如，处理器)可处理所接收的信号(例如，回波信息)并且将其转换成下述内容，所述内容可包含可显现于(举例来说)本发明系统的用户界面(UI)上(例如，在显示器930等中的一个或多个上)的图像信息(例如，静止或者视频图像(例如，视频信息))、数据和/或图表。此外，内容然后可存储于系统的存储器(例如，存储器920)中以供稍后使用。因此，操作动作可包含定位患者、请求、提供和/或显现图像信息(例如，举例来说，从回波信息等获得的重建的图像信息)。处理器910可在系统的UI(例如，系统的显示器)上显现内容，例如，图像信息(例如，静止图像、视频等)。
用户输入970可包含键盘、鼠标、轨迹球、或者其它装置(例如，触敏显示器)，所述装置可以是独立的或者是系统的一部分，例如，个人计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、监视器、智能终端或者哑终端、M RI终端或者用于经由任何可操作链接与处理器910通信的其它装置的一部分。用户输入装置970可操作以用于与处理器910交互，包含实现UI内的交互，如本文中所描述。明显地，处理器910、存储器920、显示器930和/或用户输入装置970可全部或者部分地是计算机系统或者其它装置(例如，M RI系统)的一部分。
本发明系统的方法特别适合于由计算机软件程序实施，这样的程序含有对应于本发明系统描述和/或设想的单个步骤或者动作中的一个或多个的模块。当然，这样的程序可嵌于计算机可读介质(例如，集成芯片)、外围装置或者存储器(例如，存储器920或者联接到处理器910的其它存储器)中。
含于存储器920中的程序和/或程序部分可将处理器910配置成实施本文中所揭示的方法、操作性动作和功能。存储器可分布于(举例来说)M RI系统、其它M RI系统和/或服务器等与处理器910之间，其中额外处理器可被提供、还可以是分布式的或者可以是单一的。存储器可被实施为电、磁性或者光学存储器，或者这些或者其它类型的存储装置的任何组合。此外，术语“存储器”应被足够广泛地视为涵盖能够被从处理器910可访问的可寻址空间中的位址读取或者写入到所述位址中的任何信息。在这个定义下，可通过网络(例如，网络980)访问的信息仍在存储器内，举例来说，因为处理器910可从网络撷取信息以用于根据本发明系统的操作。
处理器910可操作成提供控制信号和/或响应于来自用户输入装置970的输入信号以及响应于网络的其它装置而执行操作并且执行存储于存储器920中的指令。处理器910可包含微处理器、(若干)专用或者通用集成电路、逻辑装置等中的一个或多个。此外，处理器910可以是用于根据本发明系统执行的专用处理器或者可以是其中许多功能中的仅一个操作以根据本发明系统来执行的通用处理器。处理器910可利用程序部分、多个程序片段操作或者可以是利用专用或者多目的集成电路的硬件装置。
所属领域的技术人员将想到本发明系统的其它变化形式并且以下权利要求书涵盖所述其它变化形式。
最后，以上论述意在仅图示本发明系统并且不应被视为将所附权利要求书限制于任何特定实施例或者实施例群组。因此，虽然已参考例示性实施例描述了本发明系统，但也应了解，所属领域的技术人员可设想众多修改及替代性实施例而不背离下面的权利要求书中所陈述的本发明系统的更宽广的和所意欲保护的精神和范围。
因此，说明书和附图被视为以图示性方式并且并非意在限制所附权利要求书的范围。
在解释所附权利要求书时，应理解：
a)词语“包括”并不排除除了给定权利要求中所列的元件或动作之外的其它元件或动作的存在；
b)出现在元件前面的词语“一个”和“一”并不排除多个这些元件的存在；
c)权利要求书中的任何参考符号并不限制其范围；
d)数个“装置”可由相同的物项或者硬件或者软件实施的结构或者功能表示；
e)所揭示的元件中的任何一个可由硬件部分(例如，包含离散和集成电子电路)、软件部分(例如，计算机编程)和其任何组合构成；
f)硬件部分可由模拟和数字部分中的一个或者两个构成；
g)除非另有具体说明，否则所揭示的装置中的任何一个或者其部分可组合在一起或者分离成其它部分；
h)除非具体指示，否则不意在需要特定动作或者步骤序列；和
i)术语“多个”元件包含两个或更多个所请求保护的元件，并且并不暗示元件数目的任何特定范围；即，多个元件可少至两个元件，并且可包含不可计量数目个元件。

Claims (12)

1.一种磁共振(MR)成像系统(100)，包括具有第一开口(110)和第二开口(116)以及由第一内壁(108)、第二内壁(112)和第三内壁(114)界定的内部腔室的第一外壳(102)以及第一螺线管线圈(160)和第二螺线管线圈(150)，所述第一螺线管线圈(160)和所述第二螺线管线圈(150)被配置成产生适合于在受关注区域(ROI)内成像的磁场，所述第一螺线管线圈(160)和所述第二螺线管线圈(150)具有共同纵向轴线(LA)，所述第一开口(110)和所述第二开口(116)沿着所述纵向轴线(LA)位于所述第一外壳(102)的相反侧上，其中所述第一开口(110)大于所述第二开口(116)，所述第一螺线管线圈(160)具有不同于所述第二螺线管线圈(150)的内径并且毗邻于较大的所述第一开口(110)定位，并且所述第二螺线管线圈(150)毗邻于所述第二开口(116)定位，所述第一外壳(102)包含形成所述第二开口(116)的至少一部分的所述第二内壁(112)和形成较大的所述第一开口(110)的至少一部分的所述第一内壁(108)，所述受关注区域(ROI)位于由形成较大的所述第一开口(110)的所述至少一部分的所述第一内壁(108)环绕的扫描容积内；
其中，所述磁共振成像系统(100)还包括装配于所述第一外壳(102)内的第二外壳(104)，以在所述第一外壳(102)内形成工作容积(WV)，所述工作容积被定义为位于所述第一外壳(102)的所述第一内壁(108)内且位于所述第二外壳(104)的第一端壁(120)与所述第一外壳(102)的第一端壁(113)之间的空间。
2.根据权利要求1所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述磁共振(MR)成像系统(100)进一步包括患者支撑件(132、133)，所述患者支撑件至少部分地位于所述第一外壳(102)的所述第一开口(110)和所述第二开口(116)内并且被配置成将患者插入到所述受关注区域(ROI)中。
3.根据权利要求2所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述患者支撑件(132、133)被配置成在控制器(910)和人工操作中的一种或多种的控制下在一个或多个方向上铰接。
4.根据权利要求2所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述患者支撑件(132、133)进一步包括至少部分地位于较大的所述第一开口(110)内并且具有从较大的所述第一开口(110)延伸的分叉端部(128)的另一患者支撑件(133)。
5.根据权利要求1所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述第一外壳(102)具有长度和由外壁界定的外部周边，所述第三内壁(114)径向地延伸于所述第一内壁(108)与所述第二内壁(112)之间。
6.根据权利要求5所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述磁共振(MR)成像系统(100)进一步包括毗邻于所述第三内壁(114)定位的至少一个梯度线圈(109)。
7.根据权利要求1所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述磁共振(MR)成像系统(100)进一步包括被配置成与图像重建协调地控制患者定位的控制器(910)。
8.根据权利要求1所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述磁共振(MR)成像系统(100)进一步包括位于所述第一外壳(102)的所述内部并且被配置成显现与手术相关的信息的显示器(930)。
9.根据权利要求1所述的磁共振(MR)成像系统(100)，其特征在于，所述磁共振(MR)成像系统(100)包括位于所述螺线管线圈中的至少一个与患者之间的至少一个不对称的梯度线圈(109)。
10.一种用于磁共振(MR)成像系统的螺线管结构，包括：
密闭螺线管结构(102)，所述密闭螺线管结构具有第一和第二开口(110、116)和由第一、第二和第三内壁(108、112、114)界定的内部腔室，所述密闭螺线管结构(102)包括第一和第二螺线管线圈(160、150)，所述第一和第二螺线管线圈各自具有共同纵向轴线(LA)并且被配置为提供同质的磁场以用于在受关注区域(ROI)中成像，
所述第一和第二开口(110、116)沿着所述纵向轴线(LA)位于所述密闭螺线管结构(102)的相反侧上并且具有不同直径，其中所述第一开口(110)大于所述第二开口(116)，所述第一螺线管线圈(160)具有不同于所述第二螺线管线圈(150)的内径并且毗邻于所述第一开口(110)定位，并且所述第二螺线管线圈(150)毗邻于所述第二开口(116)定位，所述密闭螺线管结构(102)包含形成所述第二开口(116)的至少一部分的所述第二内壁(112)和形成较大的所述第一开口(110)的至少一部分的所述第一内壁(108)，所述受关注区域(ROI)位于由形成较大的所述第一开口(110)的所述至少一部分的所述第一内壁(108)环绕的扫描容积内；
其中，所述螺线管结构还包括装配于所述密闭螺线管结构(102)内的梯度线圈结构(104)，以在所述密闭螺线管结构(102)内形成工作容积(WV)，所述工作容积被定义为位于所述密闭螺线管结构(102)的所述第一内壁(108)内且位于所述梯度线圈结构(104)的第一端壁(120)与所述密闭螺线管结构(102)的第一端壁(113)之间的空间。
11.根据权利要求10所述的螺线管结构，其特征在于，所述第一和第二开口(110、116)在垂直于所述纵向轴线(LA)的平面中具有圆形横截面。
12.根据权利要求10所述的螺线管结构，其特征在于，所述螺线管结构进一步包括患者支撑件(132、133)，所述患者支撑件被配置成在控制器(910)和人工操作中的一种或多种的控制下将患者定位到多个位置中的期望位置中。
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