CN105308471B

CN105308471B - 磁共振成像对象支撑物

Info

Publication number: CN105308471B
Application number: CN201480034494.3A
Authority: CN
Inventors: C·波桑齐尼; C·洛斯勒
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2034-06-17
Also published as: RU2016101093A; CN105308471A; EP3011353A1; RU2016101093A3; RU2655010C2; US20160139218A1; JP6450750B2; WO2014202552A1; BR112015031164A2; US10184996B2; EP3011353B1; BR112015031164B1; JP2016524510A

Abstract

本发明提供一种用于磁共振成像系统(100、200、300、400、500)的对象支撑物组件(125)。所述对象支撑物能操作用于支撑在所述磁共振成像系统的磁体(104)的成像区(108)内的对象(118)。所述对象支撑物能操作用于支撑在所述成像区的外部的至少一个射频放大器(124、124'、124”)。所述对象支撑物能操作用于将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器。

Description

磁共振成像对象支撑物

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地涉及用于激发NMR共振的射频发生器。

背景技术

磁场在磁共振成像中被用于将原子的核自旋对齐作为用于产生患者的身体内的图像的流程的一部分。该磁场被称为B0场。在MRI扫描期间，由发射器或放大器和天线所生成的射频(RF)脉冲引起对局部磁场的扰动并且能够被用于操纵核自旋相对于B0场的取向。由核自旋所发射的RF信号由接收器线圈探测到并且这些RF信号被用于构建MRI图像。

美国专利7,570,056 B2公开了一种在MRI系统中用于将对象放置在其上的顶板。顶板功能的上表面具有线圈支撑物。线圈支撑物包括端口，所述端口被配置为将射频线圈电连接到信号线缆。顶板还具有支撑物构件，所述支撑物构件包括用于允许端口滑动的导向槽。美国专利申请US2013/0249560(其是国际申请PCT/JP2012/062715的继续申请)提到一种n MRI装置，其具有安装在患者台上的系统连接器。局部线圈具有与系统连接器配对的线圈连接器以连接局部线圈。已知MRI装置的局部线圈具有机载的前置放大器。而且，通过远程信号线在线圈连接器以外提供发射器。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供一种对象支撑物组件和一种磁共振成像系统。在从属权利要求中给出了实施例。

如本领域的技术人员将认识到的，本发明的各方面可以被实现为一种装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等等)或者可以全部在本文中被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合软件和硬件方面的实施例。而且，本发明的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品被实现在具有实现在其上的计算机可执行代码的一个或多个计算机可读介质中。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。如本文所使用的“计算机可读存储介质”包含可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。所述计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非暂态存储介质。所述计算机可读存储介质也可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器存取的数据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘和处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩光盘(CD)和数字多用光盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R光盘。术语计算机可读存储介质还是指能够由计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、通过互联网或通过局域网检索数据。可以使用任何合适的介质传送实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码，任何合适的介质包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等等或前述的任何适当的组合。

计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中(例如在基带中或作为载波的一部分)的计算机可执行代码的传播数据信号。这样的传播信号可以采取各种形式中的任何，包括但不限于电磁、光学或它们的任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是不为计算机可读存储介质但是能够传递、传播或传输用于由指令运行系统、装置或设备使用或与由指令运行系统、装置或设备结合使用的程序的任何计算机可读介质。

“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器可直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，或者计算机存储器还可以是计算机存储设备。

如本文所使用的“处理器”包含能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解释为能够包含超过一个处理器或处理核心。所述处理器可以例如是多核处理器。处理器还可以是指单个计算机系统或分布在多个计算机系统之中的处理器的集合。术语计算设备还应当被解释为能够是指各自包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。计算机可执行代码可以由多个处理器运行，所述多个处理器可以处于相同计算设备内或可以甚至跨多个计算设备分布。

计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的方面的机器可执行指令或程序。执行针对本发明的方面的操作的计算机可执行代码可以以一种或多种编程语言的任何组合编写并且被编译为机器可执行指令，所述一种或多种编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等等的面向对象编程语言和诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言。在一些情况下，计算机可执行代码可以以高级语言的形式或以预编译形式并且结合联机生成机器可执行指令的解释器使用。

计算机可执行代码可以作为独立的软件包全部在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上或者全部在远程计算机或服务器上运行。在后一情形中，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可以对外部计算机进行连接(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。

参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本发明的各方面。将认识到，流程图、图示和/或框图的每个框或框的一部分在适用时能够通过以计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应认识到，在互不排斥时，不同流程图、图示和/或框图中的框的组合可以被组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机的处理器或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置运行的指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，其可以引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的指令的一款制品。

计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上以令一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的过程。

如本文所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”还可以被称为“人机接口设备”。用户接口可以将信息或数据提供给所述操作者和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够由计算机接收并且可以将输出从计算机提供给用户。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。在显示器或图形用户接口上对数据或信息的显示是将信息提供给操作者的范例。通过键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式耳机、变速杆、转向盘、踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器和加速度计对数据的接收全部是使得能够接收来自操作者的信息或数据的用户接口部件的范例。

如本文所使用的“硬件接口”包含使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互或对外部计算设备和/或装置进行控制的接口。硬件接口可以允许处理器将控制信号或指令发送到外部计算设备和/或装置。硬件接口还可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RF-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口和数字输入接口。

如本文所使用的“显示器”或“显示设备”包含适于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉数据、听觉数据和/或触觉数据。显示器的范例包括但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴式显示器。

磁共振(MR)数据在本文中被限定为由在磁共振成像扫描期间通过磁共振装置的天线的原子自旋所发射的射频信号的记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被限定为包含在磁共振成像数据内的解剖数据的经重建的二维或三维可视化。该可视化能够使用计算机来执行。

在一个方面中，本发明提供一种用于磁共振成像系统的对象支撑物组件。所述对象支撑物能操作用于支撑在所述磁共振成像系统的磁体的成像区内的对象。在一些实施例中，所述对象支撑物可以与所述磁共振成像系统分离并且可以被锁定到一定地方或被移动到一定位置中以供使用。在其他实施例中，所述对象支撑物组件被并入到或被集成到所述磁共振成像系统中。

所述对象支撑物能操作用于支撑在所述成像区的外部的至少一个射频放大器。如本文所使用的射频放大器包含能够生成射频信号和用于驱动用于激发对象内的NMR或MRI共振的天线或线圈系统的电子装置。所述对象支撑物能操作用于将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器。所述射频放大器要处在所述成像区的外部可以是有益的，因为这意指所述射频放大器可以对所述成像区具有降低的影响或者可以不干扰所述成像区。如本文所使用的成像区是具有用于执行磁共振成像的充分高的磁场和足够均匀的磁场的区域。使所述射频放大器附接或安装到所述对象支撑物可以是有益的，因为所述射频放大器在一方面接近所述天线或线圈，因此在所述射频放大器与所述线圈或天线之间的传输线上的损耗得以降低。使所述射频放大器集成到所述对象支撑物中也可以是有益的，因为这可以帮助组织或消除引起所述磁共振成像系统的问题的线缆的问题。例如，用于对所述射频放大器供电的DC电流可以对所述磁共振成像系统的磁场具有影响。通过使其集成到所述台中，所述线缆可以以固定或甚至以有益的方式被布线以降低其对所述成像区中的磁场的影响。

在另一实施例中，所述对象支撑物能操作用于能拆卸地接纳所述至少一个射频放大器。如本文所使用的术语“能拆卸地接纳”意指所述射频放大器可以容易地与所述对象支撑物附接或从所述对象支撑物被移除。在各种实施例中，可以存在一个这样的射频放大器，或者许多射频放大器能够全部被安装到相同的对象支撑物上。取决于对所述磁共振成像系统的使用，使所述至少一个射频放大器的位置变换位置或移动也可以是有益的。可以存在其中特定射频放大器能够被附接到所述对象支撑物的多个位置。

所述对象支撑物包括第一DC电连接器。所述至少一个射频放大器包括第二DC电连接器。所述第一DC电连接器能操作用于与所述第二DC电连接器形成电连接。所述对象支撑物能操作用于当所述第一DC电连接器连接到所述第二DC电连接器时，将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器。使用所述对象支撑物中的所述DC电连接器可以使构建能够采取多个射频放大器并且还用于在磁共振成像流程期间将射频放大器移动到针对定制的不同位置的对象支撑物更容易。

例如，可以存在被集成到对象支撑物中的多个第一DC电连接器，并且所述放大器能够根据需要被到处移动。还可能的情况是，当存在多个DC电连接器时，能够使用超过一个放大器。

在另一实施例中，所述对象支撑物包括第一冷却剂连接器。如本文所使用的冷却剂是已经变冷并且能操作用于至少从其连接到的所述射频放大器移除热量的流体或空气。所述至少一个射频放大器包括第二冷却剂连接器。所述第一冷却剂连接器能操作用于与所述第二冷却剂连接器形成连接。所述对象支撑物能操作为将冷却剂供应给所述至少一个射频放大器，并且所述第一冷却剂连接器与所述第二冷却剂连接器连接。如果存在被集成到所述对象支撑物中的多个连接器，则对连接器的使用可以使将所述至少一个射频放大器移动到不同位置容易。

所述对象支撑物还包括传感器，所述传感器能操作用于确定所述至少一个射频发生器是否连接到所述对象支撑物。该实施例可以是有益的，因为所述传感器能够联网或连接到所述磁共振成像系统的控制器，并且这能够被用于确定在所述对象支撑物上的所述射频发生器是否恰当地被连接。这在使系统更安全中可以是重要的或者辅助使系统更安全。例如，当不存在在特定位置处探测到的射频发生器时，能够对特定连接器停用所述DC电功率。

在另一实施例中，所述对象支撑物包括第一光纤连接器。所述至少一个射频放大器包括第二光纤连接器。所述第一光纤连接器能操作用于与所述第二光纤连接器形成连接。所述对象支撑物是以下中的任一项：能操作为将射频控制信号传送给所述至少一个射频放大器；接收来自所述至少一个射频放大器的数据；以及它们的组合。该实施例可以是有益的，因为可以使用光传输来完成对在所述磁共振成像系统的控制器或计算机与所述至少一个射频放大器之间的数据的交换。所述磁共振成像系统在高磁场中并且还在具有大量射频干扰的情况下操作。对光纤的使用可以得到对所述至少一个射频放大器的经改进的控制。

在另一实施例中，所述对象支撑物包括所述至少一个射频放大器。

在另一实施例中，所述至少一个射频放大器被并入到所述对象支撑物中。在该实施例中，所述至少一个射频放大器被安装或被并入到所述对象支撑物中，使得不容易将其拆卸。当期望所述放大器在所述对象支撑物中的几乎永久位置时，该实施例可以是有益的。

当所述射频放大器被并入到所述对象支撑物中时，还可以使用对所述至少一个射频放大器的光纤控制的使用、使用冷却剂对所述射频放大器的冷却。

在另一实施例中，所述至少一个射频放大器包括DC电功率存储设备，所述DC电功率存储设备能操作用于在所述至少一个射频放大器处对脉冲式射频脉冲的生成供电。DC电功率存储设备可以是但不限于：电池、电容器、以及它们的组合。在该实施例中，所述射频放大器能操作用于对DC电功率供电。对于脉冲式磁共振成像而言，所需要的能量能够被局部存储在所述射频放大器中，使得在所述DC线缆和连接器上不存在脉冲DC电流应力。换言之，当所述磁共振成像系统不采集磁共振数据时，所述放大器能够使其DC电气端口功率存储设备连续地涓流充电或充电。这可以降低DC线缆上的应力，因为未使用大功率脉冲并且其可以降低由用于对所述DC电功率供电的线缆生成的杂散磁场。

在另一实施例中，所述至少一个射频放大器中的每个包括用于连接到一个或多个磁共振成像发射线圈的至少一个射频连接器。磁共振成像发射线圈是用于或能操作用于激发在所述成像区内的对象的NMR或MRI共振的线圈或天线。所述射频放大器外壳可以具有额外的连接器，例如额外的线圈。其可以例如是接收线圈、导管上的微线圈和其他传感器。在一些实施例中，其可以全部与连接到所述射频放大器的局部发射器接收线圈同时使用。

在另一实施例中，所述至少一个射频放大器包括用于控制多元件磁共振成像发射线圈的RF组合器网络。例如，这可以对完成诸如资产感测的技术有用。

在另一实施例中，至少一个射频放大器是D类放大器或E类放大器。这两种类型的放大器特别地适合于在大的磁场内运行。

在另一实施例中，所述至少一个放大器具有显示器，所述显示器能操作用于以下中的任一项：显示操作状态、指示安全状态以及用于控制所述至少一个放大器的服务模式。

在另一实施例中，所述至少一个射频放大器是收发器。这可以是有益的，因为除了激发在所述成像区内的核外，所述射频放大器可以被用于采集磁共振数据。

在另一方面中，本发明提供一种包括根据本发明的实施例的对象支撑物组件的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括具有成像区的磁体。在一些实施例中，所述对象支撑物的DC功率可以由DC线缆的匹配对供电，所述DC线缆的匹配对被定位或被布置为降低对由磁体产生的B0场的干扰。

在另一实施例中，所述磁共振成像系统包括以下中的任一项：介入设备、导管系统、活检针系统、微波消融导管系统、射频消融导管系统、消融导管系统、支架设置系统、放射性种子植入系统、冷冻消融系统、高强度聚焦超声导管系统、高强度聚焦超声系统、化疗栓塞系统、ECG系统、以及它们的组合。该实施例可以是有益的，因为利用被安装到所述对象支撑物的所述放大器，添加额外的常规类型设备或测量系统可以是更方便的并且具有用于添加额外的常规类型设备或测量系统的更多空间。

在另一实施例中，所述对象支撑物能操作用于能拆卸地接纳所述至少一个射频放大器。所述对象支撑物包括第一DC电连接器。所述至少一个射频放大器包括第二DC电连接器。所述第一DC电连接器能操作用于与所述第二DC电连接器形成电连接。所述对象支撑物能操作用于当所述第一DC电连接器连接到所述第二DC电连接器时，将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器。所述至少一个射频放大器包括DC电功率存储设备，所述DC电功率存储设备能操作用于通过所述至少一个射频放大器来对脉冲式射频脉冲的生成供电。所述磁共振成像系统还包括充电站，所述充电站能操作用于接纳所述至少一个射频发生器。所述充电站能操作用于对特定射频放大器的DC电功率存储设备充电。例如，当将放大器从所述对象支撑物被移除时，可以将其放在所述充电站上。在一些实施例中，所述充电站不仅可以对所述DC电功率存储设备充电，而且其可以被用于测试所述射频放大器的运行或甚至将新软件或固件升级安装到所述至少一个射频放大器中。

应理解，可以组合本发明的前述实施例中的一个或多个，只要所组合的实施例互不排斥。

附图说明

在下文中，将仅仅通过举例的方式并且参考附图来描述本发明的优选的实施例，在附图中：

图1图示了磁共振成像系统的范例；

图2图示了磁共振成像系统的另一范例；

图3图示了磁共振成像系统的另一范例；

图4图示了磁共振成像系统的另一范例；

图5图示了磁共振成像系统的另一范例；

图6图示了对象支撑物组件的范例；

图7图示了对象支撑物组件的另一范例；并且

图8图示了射频放大器的范例。

附图标记列表

100 磁共振成像系统

104 磁体

106 磁体的膛

108 成像区

110 磁场梯度线圈

112 磁场梯度线圈电源

114 体线圈

116 接收器

118 对象

120 对象支撑物

122 DC电源

124 射频放大器

124' 射频放大器

125 对象支撑物组件

126 发射线圈

128 放大器与线圈之间的连接

128' 放大器与线圈之间的连接

128″ 放大器与线圈之间的连接

129 光纤

130 计算机系统

132 硬件接口

134 处理器

136 用户接口

138 计算机存储设备

140 计算机存储器

150 脉冲序列

152 磁共振数据

154 磁共振图像

160 控制模块

162 图像重建模块

200 磁共振成像系统

202 第一DC电连接器

204 第二DC电连接器

206 传感器

208 冷却器

210 第一冷却剂连接器

212 第二冷却剂连接器

300 磁共振成像系统

302 DC电功率存储设备

304 充电站

400 磁共振成像系统

402 显示器

404 消息

500 磁共振成像系统

502 介入设备

504 导管

506 连接

125 对象支撑物组件

600 连接器

700 头部传输线圈

702 表面前段传输线圈

704 膝部传输线圈

800 床的接口连接

802 线圈阵列的接口连接

804 DDS

806 RF放大器

808 数字控制、供电和驱动程序

810 发送/接收开关

812 AD转换器的前置放大器

具体实施方式

这些附图中的类似编号的元件是等效元件或者执行相同的功能。如果功能是等效的，则先前已经讨论的元件将不必在稍后的附图中进行讨论。

图1示出了磁共振成像系统100的范例。磁共振成像系统100包括磁体104。磁体104是具有通过其的膛106的超导圆柱型磁体104。对不同类型的磁体的使用也是可能的，例如，还能够使用分裂式圆柱磁体和所谓的开放式磁体两者。分裂式圆柱磁体与标准圆柱磁体类似，除了低温恒温器已经被拆分成两个区段以允许接近磁体的等平面之外，这样的磁体可以例如结合带电粒子束治疗使用。开放式磁体具有两个磁体区段，一个在另一个上面，其中，在其间的空间足够大以接纳对象：对两个区段的布置与对亥姆霍兹(Helmholtz)线圈的布置类似。因为较少地限制对象，所以开放式磁体是受欢迎的。在圆柱磁体的低温恒温器内部，存在超导线圈的集合。在圆柱磁体104的膛106内，存在其中磁场足够强且均匀以执行磁共振成像的成像区108。

在磁体的膛106内，还存在磁场梯度线圈110的集合，其被用于对空间上编码磁体104的成像区108内的磁自旋的磁共振数据的采集。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源112。磁场梯度线圈110旨在为代表性的。通常，磁场梯度线圈110包含用于在三个正交空间方向上空间编码的三个分离的线圈的集合。磁场梯度电源将电流供应给磁场梯度线圈。供应给磁场梯度线圈110的电流根据时间来控制并且可以是斜升的或脉冲的。

在磁体104的膛106内的是体线圈114。体线圈114被示出为连接到接收器116。在一些实施例中，体线圈114还可以连接到全身线圈射频放大器，然而，这未示出在该范例中。如果发射器和接收器116两者连接到全身线圈114，则可以提供用于在发射模式与接收模式之间切换的装置。例如，具有pin二极管的电路可以被用于选择发射模式或接收模式。

在成像区108的外部的对象支撑物120的一端，存在针对局部发射和/或接收线圈的射频放大器124。DC电源122通过对象支撑物120将DC功率供应给射频放大器124。射频放大器连接到发射线圈126。发射线圈比全身线圈更小并且靠近对象放置。发射线圈126被示出为被定位在邻近对象118的成像区108内。通常，全身线圈射频放大器将被定位靠近或接近磁体104并且通常具有比射频放大器124更高的功率。

发射线圈126是用于操纵成像区108内的磁自旋的取向并且用于接收来自还在成像区108内的自旋的无线电传输的射频线圈。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线还可以被称为信道或天线。射频线圈126连接到射频放大器124。可以由集成发射和接收线圈以及收发器来替换射频线圈126和射频放大器124。

在射频放大器124的输出端与发射线圈126之间存在连接128。磁场梯度线圈电源112、接收器116和射频放大器124被示出为连接到计算机130的硬件接口132。在硬件接口132与射频放大器124之间存在被标记为129的连接。在一些实施例中，129可以是在硬件接口132与射频放大器124之间的光纤连接。在一些实施例中，光纤129还通过对象支撑物120被布线。

计算机系统130还包括处理器134。处理器134连接到硬件接口132、用户接口136、计算机存储设备138和计算机存储器140。计算机存储设备138被示出为包含脉冲序列150。脉冲序列是可以被用于生成用于控制磁共振成像系统100的操作以采集磁共振数据的命令的一系列命令或信息。计算机存储还被示出为包含使用脉冲序列150采集的磁共振数据152。计算机存储设备138还被示出为包含根据磁共振数据152重建的磁共振图像154。

计算机存储器140被示出为包含控制模块160。控制模块160包含使得处理器134能够控制磁共振成像系统100的操作和功能的计算机可执行代码。这包括使用脉冲序列150来采集磁共振数据152。计算机存储器140还被示出为包含图像重建模块162。图像重建模块包含使得处理器134能够执行关于磁共振数据152的数学功能以重建磁共振图像154的计算机可执行代码。

在一些范例中，接收器116和收发器124被并入到单个单元中，在这种情况下，接收器116将被并入到RF发生器124中。在一些实施例中，发射线圈126也是发射和接收线圈。在一些实施例中，体线圈114还可以连接到放大器124，并且射频线圈126还可以被用作接收线圈。例如，这可以通过使用局部PIN二极管开关以在发射模式与接收模式之间改变来完成。

在一些实施例中，发射线圈126具有多个线圈元件。在这种情况下，射频放大器124可以具有用于连接到线圈126的每个元件的多个输出端。放大器124还能操作用于控制被供应到这些线圈元件中的每个的射频的幅度和相位。

图2示出了与图1中示出的磁共振成像系统类似的磁共振成像系统200。然而，存在被并入到对象支撑物120中的额外的特征。在对象支撑物120内，存在连接到DC电源122的第一DC电连接器202。存在连接到射频放大器124的第二DC电连接器204。这些连接器使得射频放大器124能够从DC电源122接收DC电功率。还示出了被嵌入到对象支撑物120中的传感器206。传感器206能够检测是否存在被安装在那里的射频发生器124。连接器202、204使得射频放大器124能够容易地被移除或被添加。

在一些范例中，可以存在多个连接器，其使得射频放大器124能够被放置在不同的位置中或甚至使得多个放大器能够在单个时间使用。传感器206具有到硬件接口132的连接，其使得控制模块160能够确定那里是否存在射频放大器124。在一些实施例中，当不存在被安装在那里的射频放大器124时，计算机系统130还将控制DC电功率122的供应以停用DC电功率。在其他实施例中，传感器206可以甚至直接连接到DC电源122。DC电源122内的控制器将然后启用或禁用将电源供应到安装射频放大器124的位置。

还示出了冷却器208。冷却器经由第一冷却剂连接器210连接到对象支撑物120。射频放大器124具有第二冷却剂连接器212，其与第一冷却剂连接器210配对并且使得冷却器208能够利用冷却剂使射频放大器变冷。虽然在该图中未示出，但是用于控制射频放大器124的操作的连接129还可以经由对象支撑物120内的连接器。

图3示出了与图2和图3中示出的磁共振成像系统类似的磁共振成像系统300的范例。在该范例中，再次示出了对象支撑物120内的连接器202和204。然而，在该实施例中，存在由DC电源122充电的DC电功率存储设备302。当以脉冲的方式对供应到发射线圈126的射频功率供电时，这可以是特别有益的。使用DC电功率存储设备302不要求用于操作射频发生器124的DC功率的脉冲。可以对该布置进行操作，使得对DC电功率存储设备302进行涓流充电。在一些实施例中，在对磁共振数据的采集期间，还可以切断DC功率。在该范例中，还示出了充电站304。

充电站304连接到DC电源122并且具有与发生器124相同的额外的射频发生器124'。这可以是有益的，因为射频发生器124'在其被安装到对象支撑物120中时可以具有满电荷。在一些情况下，充电站304可以具有额外的功能。例如，可以存在光纤连接，其使得射频发生器124'能够被控制并被测试。例如，充电站304可以具有射频发生器124'能够连接到的仿真负载(dummy load)。充电站304还可以被适配使得其还能够将新软件或固件供应给射频发生器124'。在这样的实施例中，硬件接口132可以连接到充电站304和/或DC电源122。

图4示出了与图1中示出的磁共振成像系统类似的磁共振成像系统的另一范例。然而，在这种情况下，射频发生器124具有显示器402。在显示器上存在打印的消息404。例如，消息404可以被用于显示安全消息或操作状况。在其他实施例中，显示器402可以并入触摸屏或其他用户接口或由触摸屏或其他用户接口替换。这可以使得服务人员能够进入射频发生器124的服务模式。

图5示出了与图1中示出的磁共振成像系统类似的磁共振成像系统500。然而，额外地，在该系统中，存在连接到硬件接口132的介入设备502。介入设备连接到被插入到对象118中的导管504。处理器134能够使用控制模块160中的代码来控制介入设备502。介入设备502和导管504旨在为代表性的。它们可以是额外地被使用在对象118上的各种任何种类的设备或传感器。例如，它们可以是但不限于：介入设备、导管系统、活检针系统、微波消融导管系统、射频消融导管系统、消融导管系统、支架设置系统、放射性种子植入系统、冷冻消融系统、高强度聚焦超声导管系统、高强度聚焦超声系统、化疗栓塞系统、ECG系统。在该实施例中，还示出了通过对象支撑物120或光纤129到射频放大器124的连接506。例如，可以存在对象支撑物120中的连接器和射频放大器124中的配对连接器。

当解决像较大的膛大小或较高的场强的问题时，常规隧道状磁共振(MR)系统的磁体展示若干严重的缺陷。通过扩展MR系统来增大膛大小导致大量地增加的要素成本、无效的体线圈和尤其是针对多发射系统的极其大的RF功率的需要。

本文中描述的范例可以能操作用于利用被插入到患者台中的RF放大器来驱动表面Tx/Rx线圈阵列。RF链可以得益于该模块化和可扩展的方法，其降低成本并提高性能。最佳位置处于台中以便保证TR阵列的接近度并且使功率损耗最小化。

被嵌入到台中的放大器易于访问服务。

RF线圈是用于磁共振成像中的信号激发和接收的装置。由于系统约束(成本、可用的RF功率……)和差的系统体线圈性能，具有大膛的MRI系统通常遭受低B1级。对于许多临床高级应用而言，针对RF匀场、扩散加权实验、流入抑制等等要求高局部B1。

本文中描述的范例可以使用被用于产生RF场的发射/接收(Tx/Rx)发射阵列，并且驱动线圈所需要的放大器被隐藏在台中。理想地，需要每Tx信道一个放大器。

本文中描述的范例可以克服以下问题或缺点：

a)归因于在放大器与Tx线圈之间的长线缆的功耗，

b)对接口中的相关RF参数(即高阻抗)的控制，

c)到Tx/Rx线圈的线缆和连接中的复杂性，

d)其使Tx/Rx线圈为台内的独立单元，

e)每个放大器能够是对于服务可容易访问的FRU，以及

f)在需要时，能够在患者台中引入冷却。

本文中描述的范例可以利用被插入到患者台中的RF放大器来驱动表面Tx/Rx线圈阵列。将放大器嵌入到台中给定若干可能性：

a)模块化和可扩展的方法：在需要时(成本和性能)添加更多模块的可能性，

b)Tx/Rx线圈的接近度：对RF性质和损耗的控制，

c)使台内的RF放大器冷却的可能性，以及

d)易于访问服务。

图6图示了对象支撑物组件125的范例。对象支撑物组件包括对象支撑物120和许多连接器600。例如，连接器可以具有盖，其紧密滑动以保护任何DC电连接器和/或光纤连接器和/或冷却剂系统连接器。具有多个连接器600可以使超过一个射频发生器124能够被放置并被安装到对象支撑物组件125上。在一些实施例中，在一个连接器600中供应一切。在其他实施例中，存在连接器600中的每个中供应的特定极性。

图6示出了台中的放大器的艺术印象。单独的放大器的范例被定位在患者床的两端。此处，放大器被集成在容器或凹陷开口中。供电、冷却和控制被固定并被集成在患者床中。

图7再次示出了对象支撑物组件125。存在对象支撑物120和在对象支撑物120上静卧的对象118。存在被安装在对象的头部附近的第一射频发生器124和被安装在对象118的脚部附近的第二射频发生器124'。当被插入到磁共振成像系统中时，放大器将远离成像区。射频发生器124和124'被示出为可移除的。两个发生器124、124'具有被制成为连接器600的插头。第一射频发生器124具有在放大器与线圈128之间的第一区段。这实现到头部传输线圈700的连接。

第二射频放大器124'具有第二连接128'和第三连接128”。第一连接128'连接到膝部传输线圈704，并且第三连接128”连接到表面前段传输线圈702。图7图示了取决于磁共振成像系统中的期望的测量结果，能够如何不同地配置射频系统。例如，只要对象118的头部上的测量结果是期望的，则可以移除射频放大器124'和相关联的线圈702、704。

图7示出了被定位在患者台120中的若干RF放大器124、124'。RF放大器适配器能够包含RF放大器和/或监视器和对RF放大器的信号调节(在放大器被嵌入到台中的情况下)。诸如膝部704、头部700或身体表面线圈702的单独的局部发射和接收线圈连接到放大器适配器。由于短线缆连接，连接线缆的RF损耗是微不足道的。

图8示出了射频放大器124的一个可能的范例。存在接口连接800，其可以被用于将对象支撑物上的两个连接器连接。这还可以包括用于光纤控制、DC功率和/或冷却剂的连接。在该范例中，连接器800被示出为连接到直接数字合成器(DDS)804。在幅度、相位和频率上控制由DDS所生成的单独的复杂的RF脉冲。在一些范例中，多信道发射阵列连接到多个线圈元件。在该范例中，每个RF放大器可以能操作用于生成其单独的发射信号。在一些范例中，可以经由计算机的光学连接递送针对DDS的数字输入信号。

DDS 804连接到RF放大器806。通过数字控制、供电和驱动程序808来控制RF放大器806。RF放大器806的输出连接到发送和接收开关810。发送和接收开关810还连接到线圈阵列802的接口连接器和连接到模数转换器的前置放大器812。开关810将射频放大器的输出端连接到连接器802或者将连接器802连接到前置放大器812的输入端。以这种方式，射频发生器124被配置用于发送和接收信号两者。例如，这可以连接到发射和接收线圈。

图8示出了具有集成RF放大器的适配器外壳的一个可能的实施例。仅仅示出了一个RF链，但是在更复杂的设计中，可以存在多个RF链。适配器具有用于供应和控制信号的患者床的接口连接800。经由连接器以光学方式发射控制信号，所述连接器使信号连接作废。经由被容纳在RF放大器适配器中的DDS 804在本地生成MR发射脉冲。经由接口连接(水、强制空气冷却)执行对局部放大器的额外的冷却。随着高效的开关模式D/E类MR RF放大器的出现，对RF模块的冷却是可实现的。

可以组合图1至图8中示出的各种范例的特征。

尽管已经在附图和前述描述中详细说明并描述了本发明，但是这样的说明和描述应被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域的技术人员在实践所主张的本发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在诸如连同其他硬件或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质的适合的介质上，而且可以以诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统的其他形式分布。权利要求中的附图标记不得被解释为对范围的限制。

Claims

1.一种用于磁共振成像系统(100、200、300、400、500)的对象支撑物组件(125)，包括射频发射线圈和用于支撑所述磁共振成像系统的磁体(104)的成像区(108)内的对象(118)的对象支撑物，其中，当所述对象支撑物被使用在所述磁共振成像系统中时，所述对象支撑物组件支撑用于驱动所述射频发射线圈并被定位在所述成像区的外部的至少一个射频放大器(124、124'、124”)，并且其中，所述对象支撑物组件被提供有用于将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器的DC电源，其中，所述至少一个射频放大器由所述对象支撑物能拆卸地支撑，其中，所述对象支撑物包括第一DC电连接器(202)，其中，所述至少一个射频放大器包括第二DC电连接器(204)，其中，所述第一DC电连接器能操作用于与所述第二DC电连接器形成电连接，并且其中，所述对象支撑物能操作用于当所述第一DC电连接器连接到所述第二DC电连接器时，将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器。

2.根据权利要求1所述的对象支撑物组件，其中，所述对象支撑物包括第一冷却剂连接器(210)，其中，所述至少一个射频放大器包括第二冷却剂连接器(212)，其中，所述第一冷却剂连接器能操作用于与所述第二冷却剂连接器形成连接，其中，所述对象支撑物能操作用于当所述第一冷却剂连接器与所述第二冷却剂连接器连接时，将冷却剂供应给所述至少一个射频放大器。

3.根据权利要求1或2所述的对象支撑物组件，其中，所述对象支撑物包括传感器(206)，所述传感器能操作用于确定所述至少一个射频发生器是否连接到所述对象支撑物。

4.根据权利要求1或2所述的对象支撑物组件，其中，所述对象支撑物包括第一光纤连接器，其中，所述至少一个射频放大器包括第二光纤连接器，其中，所述第一光纤连接器能操作用于与所述第二光纤连接器形成连接，其中，所述对象支撑物是以下中的任一项：能操作用于将射频控制信号发射到所述至少一个射频放大器；能操作用于接收来自所述至少一个射频放大器的数据；以及它们的组合。

5.根据权利要求1所述的对象支撑物组件，其中，所述对象支撑物包括所述至少一个射频放大器。

6.根据权利要求1所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个射频放大器被并入到所述对象支撑物中。

7.根据权利要求5或6所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个射频放大器包括DC电功率存储设备(302)，所述DC电功率存储设备能操作用于通过所述至少一个射频放大器来对脉冲式射频脉冲的生成供电。

8.根据权利要求5或6所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个射频放大器中的每个包括用于连接到一个或多个磁共振成像发射线圈(126、700、702、704)的至少一个射频连接器(128、128'、128”)。

9.根据权利要求5或6所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个射频放大器包括用于控制多元件磁共振成像发射线圈的RF组合器网络。

10.根据权利要求5或6所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个射频放大器是D类放大器或E类放大器。

11.根据权利要求5或6所述的对象支撑物组件，其中，所述至少一个放大器具有显示器(402)，所述显示器能操作用于以下的任一项：显示操作状态、指示安全状态(404)以及用于控制所述至少一个放大器的服务模式。

12.一种磁共振成像系统(100、200、300、400、500)，包括根据权利要求1至11中的任一项的对象支撑物组件(125)，并且其中，所述磁共振成像系统包括具有成像区(108)的磁体(104)。

13.根据权利要求12所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振成像系统包括以下中的任一项：介入设备、导管系统、活检针系统、支架设置系统、放射性种子设置系统、冷冻消融系统、高强度聚焦超声导管系统、高强度聚焦超声系统、化疗栓塞系统、ECG系统、以及它们的组合。

14.根据权利要求13所述的磁共振成像系统，其中，所述导管系统包括微波消融导管系统、射频消融导管系统、消融导管系统。

15.根据权利要求12、13或14所述的磁共振成像系统，其中，所述对象支撑物能操作用于能拆卸地接纳所述至少一个射频放大器(124、124'、124”)，其中，所述对象支撑物包括第一DC电连接器(202)，其中，所述至少一个射频放大器包括第二DC电连接器(204)，其中，所述第一DC电连接器能操作用于与所述第二DC电连接器形成电连接，并且其中，所述对象支撑物能操作用于当所述第一DC电连接器连接到所述第二DC电连接器时，将DC电功率供应给所述至少一个射频放大器，其中，所述至少一个射频放大器包括DC电功率存储设备(302)，所述DC电功率存储设备能操作用于通过所述至少一个射频放大器来对脉冲式射频脉冲的生成供电，其中，所述磁共振成像系统还包括充电站(304)，所述充电站能操作用于接纳所述至少一个射频发生器，并且其中，所述充电站能操作用于对所述DC电功率存储设备充电。