CN105264397A - 磁共振成像系统的rf屏蔽检查室 - Google Patents

磁共振成像系统的rf屏蔽检查室 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于电磁屏蔽磁共振成像系统(2)的检查室屏蔽罩(10)，所述检查室屏蔽罩(10)包括天花板、地板、使所述天花板和所述地板互连的侧壁(11)、和管状屏蔽装置(12)，所述管状屏蔽装置(12)被布置成围绕所述磁共振成像系统(2)的检查管道(3)，其中所述管状屏蔽装置(12)的两个纵向端部(13)周向地连接到所述侧壁(11)的开口(14)，并且所述屏蔽罩(10)的所述侧壁(11)形成U形室(15)的轮廓，其中所述管状屏蔽装置(12)的所述纵向端部(13)将所述U形室(15)的所述侧翼(16)互连。本发明进一步提供了一种包括检查室(1)的磁共振成像系统(2)，其中所述检查室(1)具有上述的检查室屏蔽罩(10)。本发明还提供了一种系统(6)，所述系统包括上述的磁共振成像系统(2)和位于所述管状屏蔽装置(12)的外圆周的附加治疗或诊断装置(7)。这将所述检查室内部的空间分隔成用于MR扫描的没有RF噪音的隔间(即，所述空间被所述检查室屏蔽罩围绕)，和在所述屏蔽罩外面的隔间，其中操作人员可移动以操作所述MR成像系统和/或准备供MR扫描的人员。

Description

磁共振成像系统的RF屏蔽检查室
技术领域
本发明涉及磁共振(MR)成像领域，尤其涉及结合使用如线性加速器装置的诊断或治疗装置或其它装置的磁共振(MR)成像领域。
背景技术
磁共振(MR)成像系统的电磁屏蔽是使其可靠操作的重要要求和产生高质量诊断图像的基础。这种电磁屏蔽罩被作为法拉第笼提供，以实现对RF辐射的屏蔽。因此，在电磁场的产生或测量中所涉及的MR成像系统的部件以及用于模拟信号传输的部件需要屏蔽罩。尤其是，具有围绕检查空间的梯度和RF线圈的主磁体被设置屏蔽罩内，所述屏蔽罩通常被作为检查室的屏蔽罩提供。
当MR成像系统与必须设置在MR成像系统附近的至少一个其它装置一起使用时，电磁屏蔽变得更复杂。这指的是MR成像系统与其它诊断或治疗装置的组合，举例来说，线性加速器(linac)装置与MR成像系统的组合。这种组合能够例如在利用线性加速器装置治疗期间用MR成像系统产生诊断图像，以用于控制线性加速器装置的操作和使用线性加速器装置治疗的效率。
美国专利US4613820公开了一种用于核磁共振成像系统的射频屏蔽室。邻近磁体通道的一个端部设置了封闭一定体积的导电屏蔽壁。
对于MR成像系统，线性加速器装置是重要的电磁干扰源，反之亦然，因为两个装置均在运行期间产生RF辐射。这种诊断或治疗装置的另一示例是超极化装置。因此，需要调适MR成像系统的电磁屏蔽罩，以在考虑了用于定位和支撑其它装置以及MR成像系统的空间要求与结构要求的情况下实现其可靠的RF屏蔽。尤其是，需要使对MR成像系统可靠地屏蔽其它装置所产生的电磁干扰。此外，其它装置也可能需要屏蔽MR成像系统所产生的电磁辐射。
改进的电磁屏蔽罩包括管状屏蔽装置，所述管状屏蔽装置被布置成围绕磁共振成像系统的检查管道。通常，MR成像系统的梯度线圈(例如，梯度线圈组件)也被设置在所述管状屏蔽装置内。所述屏蔽罩从管状屏蔽装置的纵向端部延伸，以使得员工和患者能够接近。这导致检查室的屏蔽罩被管状屏蔽装置分成两个空间，在管状屏蔽装置的每一纵向端部处一个所述。因此，尤其是当需要交替地从其相反端部接近检查管道时，检查管道的接近变得相当复杂。所述接近指的是出于维护目的以及在正常操作期间的接近。举例来说，患者可被从其端部中的一个端部置于检查管道中，而提供附加线圈或补充装置(如造影剂供应装置或氧气供应装置)可能需要从检查管道的相反端部接近。这对患者和员工来说相当不便。
当与其它装置一起使用MR成像系统时，附加的方面是在设计检查室屏蔽罩中必须考虑系统的安装、维护和修理。检查室屏蔽罩对空间的分隔增加了安装、维护和修理的工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种检查室屏蔽罩、一种包括具有屏蔽罩的检查室的磁共振成像系统、和一种包括磁共振成像系统和设置在管状屏蔽装置外部周围的附加治疗或诊断装置的系统，它们都具有良好的屏蔽性，并且提供了用于操作、用于维护磁共振成像系统、以及用于准备和照料位于所述磁共振成像系统检查空间内的患者的良好的人体工学性。
这个目的是通过一种用于电磁屏蔽磁共振成像系统的检查室屏蔽罩实现的，所述检查室屏蔽罩包括天花板、地板、使所述天花板和所述地板互连的侧壁和管状屏蔽装置，所述管状屏蔽装置被布置成围绕所述磁共振成像系统的检查管道，其中所述管状屏蔽装置的两个纵向端部周向地连接到所述侧壁的开口，并且所述屏蔽罩的所述侧壁形成U形室的轮廓，其中所述管状屏蔽装置的所述纵向端部使所述U形室的所述侧翼互连。
这个目的还是通过一种包括检查室的磁共振成像系统实现的，其中所述检查室具有如上文具体描述的检查室屏蔽罩。
此外，这个目的是通过一种包括上述的磁共振成像系统和设置在所述管状屏蔽装置的外圆周处的附加治疗或诊断装置的系统实现的。
所提出的检查室屏蔽罩将所述检查室内部的空间分隔成两个隔间，所述两个隔间依据RF辐射(尤其是RF噪音)来分隔。一个隔间(即，第一隔间)是在含有所述检查管道的所述检查室屏蔽罩内的隔间，在所述检查管道内施加电磁场以执行磁共振扫描。另一隔间(即，第二隔间)包括在所述检查室内但在所述检查室屏蔽罩外部的空间，包括在所述管状屏蔽装置外部的空间。在所述管状屏蔽装置外部的这个空间还涵盖围绕所述检查管道的设置有其它装置的空间，以及操作人员和/或服务人员可移动以操作所述MR成像系统和/或其它装置的可选的邻近室。此外，人员还可在这种邻近室中为作为MR扫描主体而进行准备。检查室的第一隔间并没有被检查室屏蔽罩进一步分离。这种拓扑结构允许不同装置的整合，在没有这种电磁检查室屏蔽罩的情况下，所述不同装置将由于空间接近而导致产生相互电干扰。
在两个纵向端部处开口的所述检查管道的内部也被屏蔽，使得所述MR成像系统可在没有附加限制的情况下运行。在所述检查管道被所述管状屏蔽装置屏蔽的情况下，附加装置可设置在所述检查管道的附近。所述其它装置通常指的是与所述MR成像系统一起操作的诊断或治疗装置，举例来说，线性加速器(linac)装置或超极化装置。然而，在检查空间附近产生电磁辐射的任何种类的装置都可被视为其它装置。
所述检查室屏蔽罩的这种设计使得所述MR成像系统的现有部件能够再次使用。此外，与其它装置的组合可在没有修改其它装置的情况下容易地实施。对所述其它装置的接近可在没有经过所述屏蔽罩的侧翼之间形成的开口进入所述屏蔽罩的情况下容易地实现。此外，可以省略所述其它装置的附加屏蔽罩，因为已经由所述检查室屏蔽罩实现了屏蔽。
根据优选实施例，所述管状屏蔽装置与所述磁共振成像系统的主磁体整体地提供。当所述主磁体设置有导电材料时，该材料可被用于屏蔽目的以提供RF屏蔽。所述管状屏蔽装置优选被作为所述主磁体提供，即，所述主磁体独自用作管状屏蔽装置。在另一实施例中，所述管状屏蔽装置包括独立于所述主磁体并且与所述主磁体连接的至少一个管部分，以使得所述管部分和所述主磁体形成所述管状屏蔽装置的两个部分。
根据优选实施例，所述主磁体是超导磁体，所述超导磁体包括由电磁屏蔽材料制成的外部真空容器，并且所述管状屏蔽装置与所述外部真空容器整体地提供。优选地，所述超导磁体具有圆柱形状，所述圆柱形状具有包括圆形或卵形横截面的任何适合的横截面。所述主磁体的所述外部真空容器通常是可执行用于提供电磁屏蔽的所述管状屏蔽装置的功能的厚壁不锈钢或铝结构。因此，所述检查室屏蔽罩的侧翼电连接到所述外部真空容器。优选地，所述检查室屏蔽罩与所述外部真空容器之间的电连接在所述磁体的整个圆周上延伸。所述连接可靠近于所述主磁体的端部凸缘的内半径、靠近于这些凸缘的外半径、在这些凸缘之间的任何位置或在所述真空容器的圆柱形外表面处提供。
根据优选实施例，所述U形室设置有位于所述管状屏蔽装置的纵向端部前面的操作空间。所述操作空间适于在MR扫描和/或由其它装置执行的治疗或诊断期间准备患者和照料患者。所述空间适于在成像和/或治疗期间将患者躺在那里的检查台从所述检查管道驱动出，并且允许操作人员在检查台周围移动。当检查台可从检查管道朝向其纵向端部中的一个端部移出时，在纵向端部上的所述操作空间可以不同地(即，不同尺寸和形状)设置。利用两个所述操作空间，患者可在所述检查管道的一个端部处的检查台处准备，并且可以在所述MR成像系统的操作期间从任一侧接近，例如为了提供用于MR成像的附加线圈或补充装置(如造影剂供应装置或氧气供应装置)。
根据优选实施例，所述U形室在所述操作空间之间设置有走道。所述走道可具有适于人员在所述操作空间之间通过的任何形状和宽度。只要人员可通过，所述走道不限形状和宽度，但可具有任何更大的宽度和不同的形状。所述走道使得能够快速接近所述检查管道，使得单个操作人员可执行患者准备和援助的所有必要步骤。
根据优选实施例，所述检查室屏蔽罩包括布置在所述检查室屏蔽罩内部空间内的电缆管。所述电缆管利于所述MR成像系统的电缆架设。优选地，所述电缆管延伸到至少一个电缆穿透所述检查室屏蔽罩的位置。因此，电缆可在一个位置处穿透所述RF屏蔽罩，并且电缆一旦在所述检查室屏蔽罩的内部，就被用电缆管引导到所述检查室屏蔽罩内的任何地方。更优选地，所述电缆管被布置成将所述管状屏蔽装置的纵向端部互连。因此，电缆可被容易地架设到所述检查管道的两个端部。
根据优选实施例，所述电缆管沿着所述屏蔽罩的至少一个侧壁布置。因此，所述电缆管并不干扰所述检查室屏蔽罩内的其它部件，并且不限制操作人员在所述检查室屏蔽罩内的移动。优选地，所述管状屏蔽装置的纵向端部之间的连接被沿着至少一个侧壁设置。
根据优选实施例，所述检查室屏蔽罩包括用于至少一个电缆直通连接的过滤箱。所述过滤箱能实现在屏蔽没有任何间隙的情况下实现电缆在所述检查室屏蔽罩内部与外部之间的直通连接。过滤箱的大小和位置可视需要进行选择。优选地，仅为所有电缆的直通连接提供单一个过滤箱。多个过滤箱将导致产生RF屏蔽罩的单个以上的接地点；这是应被避免的，因为这可能导致屏蔽性能劣化。
附图说明
参照下文所述的实施例，本发明的这些和其它方面将是显然的且被阐明。然而，这样的实施例不必表示本发明的全部范围，因此应参照权利要求书，且在本文中所述权利要求书用于解释本发明的范围。
在附图中：
图1示出了根据通用设置的具有检查室屏蔽罩和附加的线性加速器装置的磁共振成像系统的检查室的透视图，
图2示意性地示出了根据第一实施例的图1的通用检查室的详细俯视图，并且
图3示意性地示出了根据第二实施例的图1的通用检查室的详细俯视图。
具体实施方式
图1示出了磁共振(MR)成像系统2的检查室1的通用设置。MR成像系统2的通用设置包括检查管道3、主磁体4和梯度线圈组件5，由此主磁体4和梯度线圈组件5被设置成围绕检查管道3，如可在图2和3中最佳地看到。
MR成像系统2是包括附加的线性加速器装置7的成像和治疗系统6的一部分，附加的线性加速器装置7与MR成像系统2一起操作。线性加速器装置7被设置在主磁体4的外圆周。
检查室1具有用于电磁屏蔽MR成像系统2的检查室屏蔽罩10。因此，检查室屏蔽罩10由导电材料制成。检查室屏蔽罩10包括天花板(图中未示出)、检查室1的地板9和将天花板和地板9互连的侧壁11。
检查室屏蔽罩10的侧壁11形成U形室15的轮廓，其中磁共振成像系统2的检查管道3的纵向端部13将U形室15的侧翼16互连。
U形室15设置有操作空间17，操作空间17位于检查管道3的纵向端部13前面。U形室15设置有在操作空间17之间的走道18，在这个实施例中，走道18是U形室15的基部。检查台19被设置在检查室屏蔽罩10内，以使得躺在这个检查台19上的患者可从一个操作空间17移动到检查管道3中，反之亦然。
检查室屏蔽罩10进一步包括用于电缆21直通连接的过滤箱20。除其他外，电缆21在检查管道3的两个纵向端部13处连接到梯度线圈组件5，如图2和3中示意性地示出。如图1中可见，检查室屏蔽罩10包括电缆管22，电缆管22沿着检查室屏蔽罩10的侧壁11布置在检查室屏蔽罩10的内部空间内。电缆管22将检查管道3的纵向端部13互连。
从这种通用设置开始，根据图2中所示的第一实施例，检查室屏蔽罩10进一步包括管状屏蔽装置12，管状屏蔽装置12被布置成围绕检查管道3和梯度线圈组件5。管状屏蔽装置12由导电材料制成，作为RF屏蔽。主磁体4和线性加速器装置7被设置在管状屏蔽装置12的外圆周上。管状屏蔽装置12的两个纵向端部13周向地连接到侧壁11的开口14，以在两者之间提供导电连接。因此，在检查室1内形成完全屏蔽的隔间，在检查室内检查管道3和梯度线圈组件5以及电缆21被与主磁体4和线性加速器装置7屏蔽开。
再次从通用设置开始，根据图3中所示的第二实施例，检查室屏蔽罩10进一步包括管状屏蔽装置12，管状屏蔽装置12与主磁体4整体地提供。主磁体4设置有外部真空容器23，外部真空容器23是厚壁不锈钢或铝结构。检查室屏蔽罩10的侧翼16的侧壁11在主磁体4的整个圆周凸缘上延伸。侧壁11在靠近于主磁体4的凸缘外半径的位置电连接到外部真空容器23。因此，在检查室1内形成完全屏蔽的隔间，在检查室内检查管道3和梯度线圈组件5被与主磁体4和线性加速器装置7屏蔽开，并且线性加速器装置7被与检查管道3、梯度线圈组件5和主磁体4屏蔽开。
虽然已在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但这种图示和描述应被视为图示性或例示性的，而非限制性的；本发明并不限于所公开的实施例。根据对附图、公开内容及所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明过程中，可理解并实现所公开的实施例的其它变型。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一(a)”或“一(an)”并不排除多个。某些措施在相互不同的从属权利要求中记载的这一事实并不表明这些措施的组合不能用于获益。权利要求书中的任何附图标记都不应解释为限制所述范围。
附图标记列表
1检查室
2磁共振成像系统
3检查管道
4主磁体
5梯度线圈组件
6成像和治疗系统
7线性加速器装置
9地板
10检查室屏蔽罩
11侧壁
12管状屏蔽装置
13纵向端部
14侧壁开口
15U形室
16侧翼
17操作空间
18走道
19检查台
20过滤箱
21电缆
22电缆管
23外部真空容器

Claims (10)

1.一种用于电磁屏蔽磁共振成像系统(2)的检查室屏蔽罩(10)，所述检查室屏蔽罩(10)包括天花板、地板、使所述天花板和所述地板互连的侧壁(11)、和管状屏蔽装置(12)，所述管状屏蔽装置(12)被布置成围绕所述磁共振成像系统(2)的检查管道(3)，其中
所述管状屏蔽装置(12)的两个纵向端部(13)周向地连接到所述侧壁(11)的开口(14)，并且
所述屏蔽罩(10)的所述侧壁(11)形成U形室(15)的轮廓，其中所述管状屏蔽装置(12)的所述纵向端部(13)将所述U形室(15)的侧翼(16)互连。
2.根据权利要求1所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述管状屏蔽装置(12)与所述磁共振成像系统(2)的主磁体(4)整体地提供。
3.根据权利要求2所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述主磁体(4)是超导磁体，所述超导磁体包括由电磁屏蔽材料制成的外部真空容器(X)，和
所述管状屏蔽装置(12)与所述外部真空容器(X)整体地提供。
4.根据权利要求1所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述U形室(15)设置有操作空间(17)，所述操作空间位于所述管状屏蔽装置(12)的所述纵向端部(13)前面。
5.根据权利要求4所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述U形室(15)设置有在所述操作空间(17)之间的走道(18)。
6.根据权利要求1所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述检查室屏蔽罩(10)包括电缆管(22)，所述电缆管(22)被布置在所述检查室屏蔽罩(10)的内部空间内。
7.根据权利要求6所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述电缆管(22)被沿着所述屏蔽罩(10)的至少一个侧壁(11)布置。
8.根据权利要求1所述的检查室屏蔽罩(10)，其特征在于，
所述检查室屏蔽罩(10)包括用于至少一个电缆(21)的直通连接的过滤箱(20)。
9.一种包括检查室(1)的磁共振成像系统(2)，其中
所述检查室(1)具有根据权利要求1到8之一所述的检查室屏蔽罩(10)。
10.一种系统(6)，所述系统包括根据权利要求9所述的磁共振成像系统(2)和设置在所述管状屏蔽装置(12)的外圆周的附加治疗或诊断装置(7)。
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