CN105658139B - 用于磁共振成像的安全监测 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于检测感兴趣对象(12)中的射频共振的安全监测设备(10)，包括：大体上管状的检查空间(14)，其被垂直地布置，用于在其中定位感兴趣对象(12)；射频共振设备(16)，其具有至少一个连接端口(21)，射频共振设备用于覆盖检查空间(14)的沿着检查空间的纵向轴线的至少部分；旋转设备(22)，其用于使射频共振设备(16)相对于感兴趣对象(12)旋转；控制设备(30)，其用于控制射频共振设备(16)的旋转；以及检测设备(34)，其用于监测在旋转期间射频共振设备(16)的至少一个连接端口(21)的阻抗，并且用于从射频共振设备(16)的至少一个连接端口(21)的被监测的阻抗来检测射频共振。
Description
技术领域
本发明涉及磁共振成像的领域，并且具体涉及用于磁共振成像的安全监测。
背景技术
本发明涉及被定位在磁共振(MR)检查室的入口处的安全监测设备。安全监测设备评估感兴趣对象(即，患者)在MR检查室中、尤其是在被定位在MR检查室内的MR检查系统的电磁场区域中经历MR检查是否安全。
用于使用MR检查系统执行检查的安全的现有技术是在检查之前与患者的面谈，以识别患者是否没有可能在检查期间引起问题或者可能对患者造成伤害的部件。因此，MR检查的安全性取决于由患者提供的信息，并且该方法具有低的可靠性。
为了改进安全性，例如从WO 2013/001292 A2知晓使用用于检测被定位在患者上或中的铁磁性物体的装置，随后要使用MR检查设备来检查所述患者。所述装置包括磁性传感器和警告设备，其中，所述磁性传感器在使用中测量检查空间内的周围环境磁场或梯度。相应地，检测患者可能无意地携带的铁磁性物体，并且生成相应的警告。这样的物体可以引起MRI图像的退化，并且要求患者被重新扫描。该类别中的物体的范例包括发针/发夹、手表以及珠宝夹和别针。
磁性材料不是MR成像中考虑的唯一原因。而且，共振射频(RF)结构也能够导致潜在地不安全情况。这样的结构能够是支架、无源植入物、或用于有源植入物的导线。这些通常都不是铁磁性的，并且将不会被以上装置检测到。然而，这些结构能够被在MR检查期间应用的RF场激励，这可以对感兴趣对象造成伤害。而且，MR检查的成像质量也可以受害于共振RF结构的存在。当感兴趣对象已经被定位在MR系统的检查空间内部时，这样的共振RF结构的存在能够被检测到。然而，如果共振RF结构仅在这时候被检测到，则扫描策略必须进行调整，或者患者必须被移出并且MR扫描不能被完成。至少，RF干扰的原因必须被识别，并且如果RF共振是由植入物引起的，则必须例如从植入物数据库中检索潜在的MR状况。这降低了MRI扫描过程和MR扫描的整个部门工作流程的效率。
MR检查系统通常是成本非常高的。因此，期望与MR检查系统分开地处理安全问题，以避免MR检查系统的停止并改进使得能够进行MR检查系统的连续操作的工作流程。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于检测感兴趣对象中的射频共振的安全监测设备和方法，所述安全监测设备和方法使得能够对在MR成像期间可能引起危险情况的感兴趣对象中的RF共振结构的存在进行高效、简单且可靠的检测，所述安全监测设备和方法避免了MR检查系统的不期望的停止。
该目标通过一种用于检测感兴趣对象中的射频共振的安全监测设备来实现，所述安全监测设备包括：大体上管状的检查空间，其用于在其中定位所述感兴趣对象；射频共振设备，其具有至少一个连接端口，所述射频共振设备用于覆盖所述检查空间的沿着所述检查空间的纵向轴线的至少部分；旋转设备，其用于使所述射频共振设备相对于所述感兴趣对象旋转；控制设备，其用于控制所述射频共振设备的所述旋转；以及检测设备，其用于监测在所述旋转期间所述射频共振设备的所述至少一个连接端口的阻抗，并且用于从所述射频共振设备的所述至少一个连接端口的被监测的阻抗来检测射频共振。
该目标还通过一种用于检测感兴趣对象中的射频共振的方法来实现，所述方法包括以下步骤：将所述感兴趣对象定位在大体上管状的检查空间内，所述大体上管状的检查空间例如被垂直地布置；使具有至少一个连接端口的射频共振设备相对于所述检查空间的沿着所述检查空间的纵向轴线的至少部分旋转；监测在所述旋转期间所述射频共振设备的所述至少一个连接端口的阻抗；并且从所述射频共振设备的所述至少一个连接端口的被监测的阻抗来检测射频共振。
相应地，能够针对RF共振容易地对感兴趣对象(即，患者)进行筛查，所述RF共振可以指示当对被监测的感兴趣对象执行MR检查时可能的风险。利用所述射频共振设备相对于检查空间的旋转，RF共振能够被可靠且可重现地监测。由于安全监测设备能够独立于MR检查系统进行操作，因此它能够被定位在MR检查室外部。因此，能够在检查之前执行监测，以使得能够进行高效的工作流程。管状检查空间可以被垂直地布置，使得能够对直立站立的人(尤其是患者和/或陪同的工作人员)针对RF共振进行筛查。备选地，该组管状检查空间的集合可以被水平布置，使得当患者躺在患者病床或患者承载物上时，可以针对RF共振进行对患者进行筛查。
所述射频共振设备适于接收在对应于MR检查系统的操作频率的频率范围中的RF信号。能够在相对窄的频带中执行对RF共振的检测，所述相对窄的频带适于MR检查系统的要随后用于安全监测的频率。取决于制造商和所使用的静态磁场的强度，已知的MR检查系统可以使用不同的频率。磁场的强度的典型值为1T、1.5T、3T或7T。优选地，检测设备被调谐为MR检查系统的频率。更进一步优选地，检测设备在选定的频率中可适于检测感兴趣对象的RF共振。具体地，检测设备能够被设定为与MR检查系统的频率对应的中心频率。相应地，针对RF共振仅须监测相对窄的频带。备选地，也能够提供安全监测设备的宽带实施方式。宽带指的是当前制造商的现有技术MR检查系统的频率范围的覆盖，例如，具有1T、1.5T、3T或7T的静态磁场的系统。
优选地，根据被表达为S11或S12参数的反射系数评价RF共振。反射参数能够用于确定射频共振设备的阻抗。
优选地，对从被监测的阻抗来检测RF共振包括比较被监测的阻抗与用于感兴趣对象(即，不具有引起RF共振的元件的参考患者)的经校准的响应。取决于不同种类的感兴趣对象的典型共振(即，具有不同身高、体重和/或特性解剖结构的参考患者)，参考值优选被提供用于不同种类的感兴趣对象。优选地，安全监测设备包括针对参考患者的集合获得的数据，所述数据被存储在设备的存储单元中。进一步优选地，参考值被存储在检测设备本身中，即，检测设备包括存储单元。更进一步优选的，安全监测设备包括用户接口，优选为图形用户接口，以依据取决于包括性别、身高和/或体重的以上特性的可用参考患者来选择参考值。
优选地，安全监测设备还包括用于确定感兴趣对象的身体特性的单元。进一步优选的，安全监测设备适于基于感兴趣对象的所确定的特性来自动选择参考患者。备选地，安全监测设备能够提供至少一个参考患者，所述至少一个参考患者能够由安全监测设备的操作者进行选择。用于确定感兴趣对象的特性的单元可以包括标度、高度测量系统或用于确定感兴趣对象的身体结构的光学扫描设备。进一步优选的，安全监测设备包括用于感兴趣对象的、包括标度的架，使得不要求用于监测感兴趣对象的RF共振的额外的准备步骤。
更进一步优选地，安全监测设备包括用于连接到MR检查系统的接口，其中，所述接口适于将感兴趣对象的身体特性提供到MR检查系统。在特定实施例中，该接口由放射信息系统(RIS)提供，以存储安全监测结果和身体特性。感兴趣对象的身体特性或者能够由安全监测系统直接确定，即当安全监测系统包括用于确定感兴趣对象的身体特性的单元时，感兴趣对象的身体特性或者能够基于选定的参考患者而被确定，例如，身高和体重能够在MR检查系统中用于其他与安全有关的规定。相应地，安全监测设备能够包括用于确定身体特性的标度和/或高度测量设备。
优选地，安全监测设备还包括用于控制安全监测设备的所有部件的操作的控制单元。所述控制单元能够为例如控制设备或检测设备的部分，并不需要是独立的设备。所述控制单元可以包括处理器和在处理器上运行的软件，其中，当所述软件被运行时，所述软件执行对安全监测设备的所有部件的操作的控制。
根据优选实施例，安全监测设备还包括铁磁性检测设备，以检测铁磁性物体的存在。监测铁磁性物体以及监测引起感兴趣对象中的RF共振的物体为随后的MR检查提供了高安全性。此外，能够改进通过使用MR检查系统获得的图像质量，并且能够增加患者的安全。优选地，安全监测设备具有用于从被监测的阻抗检测的射频共振和用于检测铁磁性物体的共同检测设备。
根据优选实施例，铁磁性检测设备被安装到所述射频共振设备。由于所述射频共振设备可相对于感兴趣对象旋转，因此旋转也被应用于铁磁性检测设备。由感兴趣对象执行的转动运动具有低准确性，使得对铁磁性物体的检测相当困难。由于铁磁性检测设备被安装到所述射频共振设备，因此旋转被自动执行而无需提供额外的装置，并且能够实现对感兴趣对象中或处的铁磁性物体的检测的高准确性。
根据优选实施例，旋转设备被提供为用于感兴趣对象的旋转台。感兴趣对象与射频共振设备之间的相对旋转通过被定位在台上的感兴趣对象的仅仅旋转来实现。所述台通常被放置在地板上，并且被提供为使得患者能够容易地踏在其上。为了避免台阶，所述台能够被集成到地板中，这便于对身体上残疾(尤其在腿和/或脚方面残疾)的患者进行监测。患者仅须站立在台上而无需移动他自身，并且能够被容易地监测。
根据优选实施例，旋转设备被提供为用于射频共振设备的旋转支撑物。由于不会移动感兴趣对象不被移动，即，不会旋转患者，因此患者仅须站立以便进行安全监测。避免了涉及平衡问题的旋转效应。旋转设备能够被安装在监测设备被定位在的位置的地板和/或天花板上。在将旋转设备安装在地板上的情况下，优选的是，旋转设备被集成到地板中以便于进入检查空间并减少障碍物。
根据优选实施例，所述射频共振设备被提供为管状线圈。这种线圈例如来自MR检查系统。典型线圈被提供为鸟笼线圈或体积TEM线圈。这些线圈具有大体上圆形的横截面和管状的形状。从MR检查系统知晓的这样的线圈的纵向延伸为大约50-60cm。然而，由于MR检查系统的磁场和RF场还存在于线圈外部，因此在优选实施例中，所述线圈被提供有长于在MR检查系统中使用的典型线圈的长度的纵向延伸。进一步优选地，所述线圈具有用于大体上覆盖整个检查空间的长度。
根据优选实施例，所述射频共振设备包括至少一个单元件共振结构。所述单元件共振结构优选为双极元件或TEM元件。单个共振元件能够被容易地提供在检查空间的外圆周处，并且执行相对于其的旋转运动。单元件共振结构能够具有在例如垂直方向上延伸的杆的形状。一个或多个杆使检查空间打开，这便于进入。由于没有闭合的管状结构被使用，因此如果患者患有幽闭恐惧症，则这样的射频共振设备是合适的。
根据优选实施例，所述射频共振设备能在垂直方向上在操作位置与进入位置之间移位，在所述操作位置中所述射频共振设备被提供用于覆盖所述检查空间的至少部分，所述进入位置用于将所述感兴趣对象放置在所述检查空间中。所述进入位置使得能够通过移动远离所述射频共振设备而进入检查空间。所述移动是能够为向上或向下的垂直移动，即，所述射频共振设备能够被降低到地板水平或者被降低到患者能够在射频共振设备上面容易地踏入检查空间的高度。优选地，所述射频共振设备可向上(即，朝向安全监测设备被定位在其中的房间的天花板)移动。如果房间具有足够的高度(即，检查空间的纵向延伸和所述射频共振设备的至少加和的高度)，则安全监测设备的位置的地面不受安全监测设备影响。
根据优选实施例，所述射频共振设备包括第一管状节段和第二管状节段，其中，所述节段能相对于彼此在闭合位置与打开位置之间移动，其中，在所述闭合位置中，所述节段通常封闭所述检查空间，在所述打开位置中，所述射频共振设备的至少一个节段被移除以便进入。所述节段指的是所述射频共振设备的部分，所述部分优选延伸越过所述射频共振设备的整个高度。两个节段一起包围整个检查空间，并且相应地覆盖360度的角度。优选地，第一节段覆盖至少90度的角度。进一步优选地，每个节段大致覆盖所述射频共振设备的180度的角度。两个节段的不同种类的移动是可能的，以使得患者能够进入检查空间。一种可能性是，节段中的一个从另一个节段被完全移除，使得它能够被独立地操纵。优选地，两个节段通过至少一个铰链接合被连接到彼此，使得第一节段能够相对于另一个节段被倾斜。相应地，进入能够以门入口的方式来提供，其中第一节段像门一样移动。更进一步地，两个节段都能够被安装到支撑框架，并且第一节段借助于至少一个铰链接合被安装到框架，使得该节段可相对于框架倾斜。因此，为了进入检查空间，从垂直位置朝向水平位置向上或向下倾斜第一节段。
根据优选实施例，所述检查空间在纵向方向上的延伸大于所述射频共振设备在纵向方向上的延伸，并且所述射频共振设备能沿着所述纵向轴线移动。因此，对应的方法包括沿着检查空间的纵向轴线移动所述射频共振设备。这提供了在被定位在检查空间中的感兴趣对象的整个长度上的可靠扫描，所述检查空间还覆盖对于MR检查而言不是主要感兴趣的区。例如，当仅头部的MR检查要被执行时，安全监测能够覆盖整个身体，以通过执行沿着纵向轴线的移动来检测RF共振。进一步优选地，所述射频共振设备在纵向方向上的移动长于感兴趣对象的长度。换言之，RF共振结构的移动不直接受感兴趣对象的尺寸限制，但是延伸越过感兴趣对象，使得RF共振结构的至少一半延伸越过感兴趣对象的纵向末端。相应地，安全监测设备能够包括用于感兴趣对象的升高台或者当感兴趣对象已经踏在台上时能够被升高的台。因此，能够避免选位规定，并且使得能够进行RF共振结构的移动，以可靠地覆盖整个感兴趣对象。
更进一步优选地，对沿着纵向方向的移动和所述射频共振设备相对于检查空间的旋转进行组合，使得所述射频共振设备执行相对于检查空间的螺旋移动或螺线移动。如上所述，旋转能够通过旋转所述射频共振设备或检查空间来实现。能够针对在执行MR检查的高效工作流程根据安全监测的准确性要求和最大持续时间来选取覆盖检查空间的整个纵向延伸的射频共振设备的螺线绕组的距离和因而产生的圈数。
根据优选实施例，所述射频共振设备被提供为包括单个共振结构的多共振设备，所述多共振设备覆盖不同类型的MR检查系统的至少两个RF操作频率。取决于所使用的磁场的场强，不同的MR检查系统具有不同的操作频率。例如，MR检查系统具有1.5T和3T的场强，并且具有63-65MHz和126-129MHz的各自的典型操作频率。此外，操作频率能够对于不同制造商而变化，引起通常数百千赫的操作频率的变化。这使得能够处理多频问题，例如，当针对不同类型的MR检查系统使用一个单个安全监测设备来监测安全时。所述射频共振设备的这种实施方式能够也被称为宽带实施方式。
根据优选实施例，所述射频共振设备被提供为具有至少两个共振结构，所述至少两个共振结构被相互去耦合，其中，每个共振结构覆盖不同类型的MR检查系统的所述RF操作频率。取决于所使用的磁场的场强，不同的MR检查系统具有不同的操作频率。例如，MR检查系统具有1.5T和3T的场强，并且具有63-65MHz和126-129MHz的各自的典型操作频率。相应地，第一共振结构能够适于在1.5T的场强的情况下操作的MR检查系统，而第二共振结构能够适于在3T的场强的情况下操作的MR检查系统。此外，操作频率能够对于不同制造商而变化，引起通常数百千赫的操作频率的变化。这使得能够处理多频问题，例如，当针对不同类型的MR检查系统使用一个安全监测设备来监测安全时。优选地，当监测感兴趣对象的RF共振时，随后选择共振结构。在所述射频共振设备在感兴趣对象的纵向方向上被移动以便监测RF共振的情况下，当在一个方向上移动RF共振设备时优选选择一个共振结构，而当在相反方向上移动RF共振设备时选择另一个共振结构。所述射频共振设备的这种实施方式能够也被称为窄带实施方式。
根据优选实施例，检测设备在其频率方面是能调整的，以便检测感兴趣对象的RF共振。尤其地，检测设备能够被设定为与MR检查系统的频率对应的的中心频率。相应地，对于RF共振仅须监测相对窄的频带。备选地，检测设备能够覆盖不同MR检查系统(例如，在不同磁场强度下操作的MR检查系统)的多个共振频率。
根据优选实施例，所述安全监测设备包括驱动设备，所述驱动设备能由所述控制设备控制，从而以低功率驱动所述射频共振设备的至少一个连接端口。因此，在对应的方法中，监测在所述旋转期间所述射频共振设备的所述至少一个连接端口的阻抗的所述步骤包括以低功率驱动所述射频共振设备的所述至少一个连接端口。驱动设备为所述射频共振设备的至少一个连接端口、优选为所述射频共振设备的所有连接端口提供信号。优选地，所述射频共振设备具有例如具有正交的RF信号的至少两个连接端口，所述至少两个连接端口被独立地驱动。驱动设备驱动连接端口，以从所述射频共振设备生成低功率RF发射。低功率指的是显著在MR检查期间应用的发射功率之下以避免对感兴趣对象造成伤害的RF发射。驱动设备优选适于在随后用于执行MR检查的MR检查系统的操作频率下生成RF发射。取决于制造商和所使用的静态磁场的强度，已知的MR检查系统可以具有不同的操作频率。磁场的强度的典型值为1T、1.5T、3T或7T。进一步优选地，由驱动设备进行的RF发射生成能够在频率方面适于不同类型的MR检查系统的频率。更进一步优选地，检测设备在选定的频率方面能适于检测感兴趣对象的RF共振。尤其地，检测设备能够被设定为与MR检查系统的操作频率对应的中心频率。相应地，针对RF共振仅须监测相对窄的频带。
根据优选实施例，所述射频共振设备包括发射单元和接收单元。相应地，发射单元能够被驱动用于将RF信号应用于感兴趣对象，并且接收单元接收来自感兴趣对象的共振信号。因此，发射单元能够被连接到驱动设备，并且接收单元能够被连接到检测设备，所述检测设备处理接收到的RF信号以检测所述射频共振。进一步优选地，发射单元被提供为线圈，例如，被提供为身体线圈、被提供为鸟笼线圈或TEM线圈，并且接收单元被提供为至少一个拾取线圈(PUC)。
根据优选实施例，安全监测设备还包括警报设备，所述警报设备被连接到检测设备。警报设备能够包括例如在检测设备检测到感兴趣对象内的RF共振的情况下生成音响的和/或可视的警报的硬件警报部件和/或例如用于向被定位为与安全监测设备分开的控制台报告警报的软件接口。警报设备能够包括生成警报的图形用户接口。GUI能够适于提供例如关于警报的种类、引起警报的共振的种类或被监测的共振的位置的额外信息。
附图说明
参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。然而，这样的实施例不一定表示本发明的全部范围，并且因此参考权利要求书来在本文中解读本发明的范围。
在附图中：
图1是在感兴趣对象被放置在安全监测设备的检查空间内的情况下处于打开位置的根据第一实施例的示意性安全监测设备的前视图，
图2是在感兴趣对象被放置在安全监测设备的检查空间内的情况下处于闭合位置的根据第一实施例的示意性安全监测设备的前视图，
图3是根据第二实施例的示意性安全监测设备的前视图，
图4是第一实施例和第二实施例的安全监测设备的RF零件的方框图，并且
图5是第一实施例和第二实施例的额外地覆盖安全监测设备的铁磁性检测设备的安全监测设备的方框图。
附图标记列表
10 安全监测设备
12 感兴趣对象
14 检查空间
16 射频(RF)共振设备，线圈
18 第一共振结构，第一管状节段
19 铰链接合
20 第二共振结构，第二管状节段
21 连接端口
22 旋转设备
24 环形元件
26 电动机
28 支撑杆
30 控制设备
32 驱动设备，低功率放大器
33 滑动触点
34 检测设备
36 传感器
38 警报设备
40 铁磁性检测设备
42 处理设备
50 单元件共振结构
R 箭头，旋转
D 箭头，移动
具体实施方式
图1和图2示出了根据第一优选实施例的用于检测感兴趣对象12中的射频(RF)共振的安全监测设备10，在该实施例中所述感兴趣对象12是人类患者。安全监测设备10被定位在磁共振(MR)检查室外部，用于随后的MR检查的MR检查系统被定位在所述MR检查室中。
安全监测设备10包括大体上管状的检查空间14，感兴趣对象12要被定位在所述检查空间14中以检测射频共振。检查空间14被垂直地布置，即，检查空间14被直立地定位在安全监测设备10被定位在其中的房间的地板上，所述房间未示出。
安全监测设备10还包括射频(RF)共振设备16，在该实施例中所述RF共振设备16被提供为管状线圈、尤其被提供为鸟笼线圈。第一实施例的RF共振设备16被提供为具有两个共振结构18、20，所述两个共振结构18、20被相互去耦合。每个共振结构18、20覆盖不同类型的MR检查系统的RF操作频率，例如，第一共振结构18覆盖1.5T MR检查系统的63-65MHz的典型操作频率，并且第二共振结构20覆盖3T MR检查系统的126-129MHz的典型操作频率。
线圈16具有大体上圆形的横截面和管状的形状，并且在检查空间14的沿着其纵向轴线的50-70厘米之间进行覆盖。RF共振设备16在闭合位置中具有大致70厘米的直径，所述闭合位置在图2中进行示出。RF共振设备16包括第一管状节段18和第二管状节段20，所述第一管状节段18和第二管状节段20与第一共振结构18和第二共振结构20一致。两个节段18、20都延伸越过RF共振设备16的整个高度，并且每个节段18、20大致覆盖RF共振设备16的180度的角度。两个节段18、20通过两个铰链接合19被连接到彼此(如图1所示)，使得第一节段18能够朝向第二节段20倾斜。相应地，两个节段18、20能够以门入口的方式进行倾斜，其中，第一节段18像门一样移动。第一节段18能够在闭合位置与打开位置之间进行倾斜，其中，在所述闭合位置中，两个节段18、20通常封闭检查空间14，在所述打开位置中，第一节段18倾斜远离以便进入检查空间14。RF共振设备16具有两个连接端口21，所述两个连接端口21是还充当闩锁的RF/电流触点。
在备选实施例中，RF共振设备16被提供为体积TEM线圈。
在另外的备选实施例中，RF共振设备16能在垂直方向上在操作位置与进入位置之间移位，其中，在所述操作位置中RF共振设备16被提供用于覆盖检查空间14的至少部分，所述进入位置用于将感兴趣对象12放置在检查空间14中。所述移动是能够向上或向下的垂直移动，即，RF共振设备16能够被降低到地板水平或患者能够在RF共振设备16上面容易地踏入检查空间14的高度。备选地，RF共振设备16能向上(即，朝向安全监测设备10被定位在其中的房间的天花板)移动，以使得能够进入检查空间14。
安全监测设备10还包括旋转设备22，所述旋转设备22被提供为用于RF共振设备16的旋转支撑物。旋转设备22被安装在例如安全监测设备10被定位在其中的房间的天花板上、或在用于支撑旋转设备22的支撑结构上。旋转设备22包括可旋转安装的环形元件24和用于旋转环形元件24的电动机26。第二节段20用支撑杆28安装到环形元件24。支撑杆28通常还提供到RF连接端口21的机械入口。利用旋转设备22，RF共振设备16能如通过箭头R指示的那样相对于检查空间14并且当被定位在检查空间14中时相应地相对于感兴趣对象12旋转。
在备选实施例中，旋转设备22被提供为用于感兴趣对象12的旋转台。相应地，具有感兴趣对象12的检查空间与RF共振设备16之间的相对旋转仅通过所述台的旋转来实现。
RF共振设备16适于执行沿着箭头D的纵向移动。相应地，RF共振设备16能沿着纵向轴线、沿着整个检查空间14移动。安全监测设备适于在下部位置与上部位置之间执行RF共振设备16的移动，在所述下部位置中，RF共振设备16的至少一半被定位在检查空间下方，在所述上部位置中，RF共振设备16的至少一半被定位在检查空间上方。在操作中(即，当监测感兴趣对象12中的RF共振时)，沿着箭头D的移动和沿着箭头R的旋转被组合，以形成相对于检查空间14的螺旋移动或螺线移动。能够根据安全监测的准确性要求和最大持续时间来选取覆盖检查空间14的整个纵向延伸的RF共振设备16的螺线绕组的距离和因而产生的圈数。
如图4所示，安全监测设备10还包括用于控制RF共振设备16的旋转的控制设备30。控制设备30还适于控制RF共振设备16沿着箭头D的移动。
安全监测设备10还包括驱动设备32，在该实施例中所述驱动设备32是低功率放大器。驱动设备32能由控制设备30控制，以独立驱动RF共振设备16的两个连接端口21。驱动设备32经由滑动触点33(仅示出了其中的一个)为连接端口21提供驱动信号，以驱动来自线圈16的低功率RF信号的生成。低功率RF信号指的是显著在MR检查期间应用的发射功率之下以避免对感兴趣对象12造成伤害的RF发射。控制设备30和驱动设备32适于在随后用于执行MR检查的MR检查系统的操作频率下生成RF发射，所述MR检查系统为1.5T和3T MR检查系统。控制设备30和驱动设备32适于提供具有另外不同类型的MR检查系统的频率的信号。
关于图4，安全监测设备10还包括用于检测射频共振的检测设备34。相应地，检测设备34与两个传感器36连接，所述两个传感器36被定位在线圈16的连接端口21的附近。在该实施例中，传感器36是用于感测连接端口21处的反射的功率的方向耦合器。检测设备34适于接收连接端口21处的反射的功率，并且适于计算并监测在RF共振设备16的旋转期间RF共振设备16的连接端口21的阻抗。相应地，检测设备34被设定为在该实施例的系统中与3TMR检查系统的频率对应的中心频率，并且适于检测在围绕中心频率的相对窄的频带中的RF共振。检测设备34适于接收具有如以上详述的具有1.5T和3T MR检查系统的频率的信号，并且适于分别更改其中心频率。检测设备34适于通过比较被监测的阻抗与不包括引起RF共振的元件的不同感兴趣对象12的阻抗值的表来从被监测的阻抗检测RF共振。阻抗值的表包括取决于其典型共振而用于不同种类的感兴趣对象(即，具有不同身高、体重和/或特性解剖结构的参考患者)的参考值。参考患者由操作者使用安全监测设备10的图形用户接口来选择。
在备选实施例中，检测设备34被提供为宽带实施方式，以便覆盖两个MR检查系统的频率范围，即，MR检查系统具有1.5T和3T的静态磁场。
安全监测设备10还包括警报设备38，所述警报设备38被连接到检测设备34。警报设备38被提供为在检测设备34在感兴趣对象内检测到RF共振的情况下生成音响警报和可视警报。
安全监测设备10还包括铁磁性检测设备40，以检测检查空间14内的铁磁性物体的存在。铁磁性检测设备40被安装到RF共振设备16，即，铁磁性检测设备40被附接到线圈16，具体被附接到第二管状节段20。相应地，铁磁性检测设备40能连同RF共振设备16一起移动。
如关于图5所示出的，安全监测设备10包括处理设备42，所述处理设备42用于处理从检测设备34提供的指示感兴趣对象12中的RF共振的信号和从铁磁性检测设备40提供的指示感兴趣对象12中的铁磁性物体的信号。警报设备38被连接到处理设备42，使得单个警报设备38能够用于在感兴趣对象12中存在RF共振或铁磁性物体的情况下生成警报。
安全监测设备10的操作如下。RF共振设备16被提供在其打开位置中，以使得感兴趣对象能够进入，所述感兴趣对象被垂直地定位在检查空间14中。在将管状节段18倾斜到其闭合位置之后，两个管状节段18、20形成用于监测RF共振的管状线圈16。监测开始于RF共振设备16在其上部位置中。安全监测设备10被设定为1.5T MR检查系统的操作频率，即，驱动设备32和检测设备34被设定为各自的频率，并且第一共振结构18被选择为被驱动。
当监测开始时，RF共振设备16由旋转设备22沿着箭头R旋转并且额外地沿着箭头D被向下移动，以执行围绕检查空间14的螺旋移动。在该移动期间，RF共振设备16的第一共振结构的连接端口21由驱动设备32驱动，并且第一共振结构18的连接端口21处的RF共振设备16的阻抗由检测设备34监测。相应地，第一共振结构18的连接端口21使用滑动触点33在驱动操作与监测操作之间进行切换，其中，在所述驱动操作中，连接端口21被连接到驱动设备32，在所述监测操作中，连接端口21被连接到检测设备34。检测设备34监测第一共振结构18的阻抗，并且比较该阻抗与参考患者的值以识别RF共振。相应地，检测设备34比较被监测的阻抗与用于感兴趣对象12的被校准的响应。并行地，铁磁性检测设备40针对铁磁性元件监测检查空间14。
当RF共振设备16已经到达其下部位置时，安全监测设备10被设定为3T MR检查系统的的操作频率，即，驱动设备32和检测设备34被设定为各自的频率，并且第二共振结构18被选择为被驱动。然后，RF共振设备16沿着箭头D向上移动到上部位置以及通过旋转设备22沿着箭头R旋转，以再次执行围绕检查空间14的螺旋移动。在该移动期间，RF共振设备16的第一共振结构的连接端口21由驱动设备32驱动，并且第二共振结构20的连接端口21处的RF共振设备16的阻抗由检测设备34监测。相应地，第一共振结构18的连接端口21使用滑动触点33在驱动操作与监测操作之间进行切换，其中，在所述驱动操作中，连接端口21被连接到驱动设备32，在所述监测操作中，连接端口21被连接到检测设备34。如上所述，检测设备34监测第一共振结构18的阻抗，并且比较该阻抗与参考患者的值以识别RF共振。并行地，铁磁性检测设备40仍然针对铁磁性元件监测检查空间14。
当共振设备16已经到达上部位置时，监测结束。RF共振设备16再次被提供在其打开位置中，以使得感兴趣对象能够离开检查空间14。
在发现铁磁性元件或RF共振的情况下，这被报告给处理设备42，所述处理设备42使用警报设备38来生成警报。当安全监测设备10的操作被停止时，RF共振设备16再次被提供在其打开位置中，使得感兴趣对象12能够离开检查空间14。
图3涉及安全监测设备10的第二实施例。第二实施例不同于如上所述的RF共振设备16中的第一实施例。
根据第二实施例，RF共振设备16被提供有一个单元件共振结构50。在该实施例中，单元件共振结构50是TEM元件，如关于第一实施例所描述的，所述单元件共振结构50被支撑在旋转设备22的环24处。单元件共振结构50具有在垂直方向上延伸的杆的形状。作为另外的差别，铁磁性检测设备40被直接安装到环24。单元件共振结构50被提供为多共振设备，所述多共振设备覆盖不同类型的MR检查系统的RF操作频率(即，如如上所述的1.5T和3T MR操作系统的操作频率)。单元件共振结构50具有连接端口21，所述连接端口21如上所述的那样被连接到驱动设备32。利用单元件共振结构50，允许进入检查空间而无需移动RF共振设备16。
根据第二实施例的安全监测设备10的另外的部件和使用如同之前关于第一实施例所描述的。利用仅具有一个单元件共振结构50的RF共振设备16，单元件共振结构50在向上和向下移动期间都被驱动，并且第一实施例的共振结构18、20的移位被省略。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
Claims (15)
1.一种用于检测感兴趣对象(12)中的射频共振的安全监测设备(10)，其包括：
大体上管状的检查空间(14)，其用于在其中定位所述感兴趣对象(12)，
射频共振设备(16)，其具有至少一个连接端口(21)，所述射频共振设备用于覆盖所述检查空间(14)的沿着所述检查空间的纵向轴线的至少部分，
旋转设备(22)，其用于使所述射频共振设备(16)相对于大体上管状的检查空间(14)旋转，
控制设备(30)，其用于控制所述射频共振设备(16)的所述旋转，以及
检测设备(34)，其用于监测在所述旋转期间所述射频共振设备(16)的所述至少一个连接端口(21)的阻抗，并且用于从所述射频共振设备(16)的所述至少一个连接端口(21)的被监测的阻抗来检测射频共振。
2.根据权利要求1所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)具有若干连接端口(21)，并且
所述检测设备包括在各自的连接端口处的传感器(36)，所述传感器用于感测所述连接端口处的被反射的功率。
3.根据权利要求1所述的安全监测设备(10)，其中，
所述安全监测设备(10)还包括铁磁性检测设备(40)，以检测铁磁性物体的存在。
4.根据前述权利要求1、2或3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述旋转设备(22)被提供为用于所述感兴趣对象(12)的旋转台。
5.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述旋转设备(22)被提供为用于所述射频共振设备(16)的旋转支撑物。
6.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)被提供为管状线圈。
7.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)被提供为包括单个共振结构(50)的多共振设备，所述多共振设备覆盖不同类型的MR检查系统的至少两个RF操作频率。
8.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)被提供为具有至少两个共振结构(18、20)，所述至少两个共振结构被相互去耦合，其中，每个共振结构(18、20)覆盖不同类型的MR检查系统的RF操作频率。
9.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)能在垂直方向上在操作位置与进入位置之间移位，其中，在所述操作位置中所述射频共振设备(16)被提供用于覆盖所述检查空间(14)的至少部分，所述进入位置用于将所述感兴趣对象(12)放置在所述检查空间(14)中。
10.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述射频共振设备(16)包括第一管状节段(18)和第二管状节段(20)，其中，所述节段(18、20)能相对于彼此在闭合位置与打开位置之间移动，其中，在所述闭合位置中，所述节段(18、20)通常封闭所述检查空间(14)，在所述打开位置中，所述射频共振设备(16)的至少一个节段(18、20)被移除以便进入。
11.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述检查空间(14)在纵向方向上的延伸大于所述射频共振设备(16)在纵向方向上的延伸，并且
所述射频共振设备(16)能沿着所述纵向轴线移动。
12.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的安全监测设备(10)，其中，
所述安全监测设备(10)包括驱动设备(32)，所述驱动设备能由所述控制设备(30)控制，从而以低功率驱动所述射频共振设备(16)的至少一个连接端口(21)。
13.一种用于检测感兴趣对象(12)中的射频共振的方法，包括以下步骤：
将所述感兴趣对象(12)定位在大体上管状的检查空间(14)内，
使具有至少一个连接端口(21)的射频共振设备(16)相对于所述检查空间(14)的沿着所述检查空间的纵向轴线的至少部分旋转，
监测在所述旋转期间所述射频共振设备(16)的所述至少一个连接端口(21)的阻抗，以及
从所述射频共振设备(16)的所述至少一个连接端口(21)的被监测的阻抗来检测射频共振。
14.根据权利要求13所述的方法，包括：
沿着所述检查空间(14)的所述纵向轴线移动所述射频共振设备(16)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，
监测在所述旋转期间所述射频共振设备(16)的所述至少一个连接端口(21)的阻抗的所述步骤包括以低功率驱动所述至少一个连接端口(21)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |