CN107110925B - 用于体线圈导体中的集成拾波器环的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
用于磁共振成像(MRI)共振器的RF传导构件包含开口、蝶形拾波器环和传感器电缆。RF传导构件具有长度、宽度和深度,并且配置成传导RF传导构件电流。开口穿过RF传导构件的深度并且沿RF传导构件的长度设置。蝶形拾波器环设置在开口内并配置成检测RF传导构件电流。蝶形拾波器环包含第一环和第二环。第二环接近第一环并与第一环共面。传感器电缆从蝶形拾波器环延伸并且配置成将蝶形拾波器环与至少一个处理单元可通信地耦合。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月30日提交的美国专利申请号14 / 585443的优先权,其的整体通过引用结合在本文中。
背景技术
本公开的实施例通常涉及磁共振成像(MRI)系统。
MRI是在不使用x射线或其他电离辐射的情况下生成人体内部的图像的医学成像模态。MRI或核磁共振(NMR)成像通常提供磁场中的射频(RF)波和核之间的共振相互作用的空间辨别。通常,MRI系统包含在成像体积内生成主磁场的超导磁体。MRI系统使用各种类型的射频(RF)线圈来创建RF能量的脉冲。RF线圈传送RF激励信号并接收MRI系统处理以形成图像的磁共振(MR)信号。
配置成围绕患者设置的笼状物(birdcage)或体共振器可被采用来传送RF波以生成RF场。常规地,笼状物可以包含设置在相对轴向端处的两个传导圈,其中两个传导圈通过在圈之间延伸的传导梯级(rung)接合。(对于这种笼状物的实例,参见美国专利号4692705)。共振器或笼状物可以连接到功率放大器,其将能量发送到共振器以变换成RF场。功率可以经由2个通道(例如经由正交分离器)发送通过共振器。例如,RF放大器可以通过16kW的第一通道和16kW的第二通道传送32千瓦特(kW)功率,其中两个通道处于90度的相位差,其中RF场被圆偏振。然而,在通过整个共振器的两个通道发送功率的情况下,例如,存在用于使RF场更均匀的有限的可调整性。而且,由于对功率检测的限制,经由通道提供以便根据预期形成场的功率调整可能是慢的和/或不精确的。例如,即使精确地检测到功率,仍可能由于系统损耗而不精确地确定任何给定梯级(或每个梯级)中的电流。
发明内容
在一个实施例中,提供了一种用于磁共振成像(MRI)共振器的RF传导构件,其包含开口、蝶形拾波器环和传感器电缆。RF传导构件具有长度、宽度和深度,并且配置为接收和传导RF传导构件电流。开口穿过RF传导构件的深度并且沿RF传导构件的长度设置。蝶形拾波器环设置在开口内并配置成检测RF传导构件电流。蝶形拾波器环包含第一环和第二环。第二环接近第一环并与第一环共面。传感器电缆从蝶形拾波器环延伸并且配置为将蝶形拾波器环与至少一个处理单元可通信地耦合。
在另一个实施例中,提供了包含多个RF传导构件和至少一个处理单元的磁共振成像(MRI)系统。RF传导构件围绕配置成接纳(accept)患者的膛设置,每个RF传导构件具有长度、宽度和深度。每个RF传导构件配置为传导RF传导构件电流。每个RF传导构件包含开口、蝶形拾波器环和传感器电缆。开口穿过RF传导构件的深度并且沿RF传导构件的长度设置。蝶形拾波器环设置在开口内并配置为检测RF传导构件电流。蝶形拾波器环包含第一环和第二环,其中第二环接近第一环并且与第一环共面。传感器电缆从蝶形拾波器环延伸到至少一个处理单元。所述至少一个处理单元经由对应的传感器电缆和对应的RF传导构件功率单元可操作地耦合到每个RF传导构件。所述至少一个处理单元配置为经由对应的传感器电缆接收来自每个RF传导构件的RF传导构件电流信息,并且响应于所接收的RF传导构件电流信息控制提供给至少一个RF传导构件的RF功率脉冲的脉冲形状、幅度或相位中的至少一个。可以注意到,RF传导构件电流信息对应于穿过给定RF传导构件的如由对应的蝶形拾波器环检测的电流的检测的脉冲形状、幅度和/或相位。RF传导构件可以布置成形成可被圆柱的RF屏蔽围绕的共振器。
在另一个实施例中,提供了一种方法,其包含独立地提供功率到磁共振成像(MRI)系统的RF共振器的多个RF传导构件。该方法还包含经由对应的拾波器环检测每个RF传导构件的幅度、相位或脉冲形状中的至少一个。而且,该方法包含通过至少一个处理单元基于每个RF传导构件的检测的电流来确定的MRI系统的操作信息。此外,该方法包含基于操作信息调整MRI系统的操作。
附图说明
图1图示根据各种实施例形成的MRI系统的传送链的块示意图。
图2图示根据各种实施例形成的RF传导构件的平面示意图。
图3图示图2的RF传导构件的侧面示意图。
图4图示图2的RF传导构件的轴向端视图。
图5图示根据各种实施例形成的蝶形拾波器环的平面图。
图6图示根据各种实施例形成的RF传导构件的示意图。
图7是根据各种实施例形成的RF传导构件的示意图。
图8包含描绘根据各种实施例的开口大小对RF传导构件的电性能的影响的图形。
图9是根据各种实施例的方法的流程图。
图10是根据各种实施例的方法的流程图。
图11图示根据各种实施例形成的MR RF共振器的示意图。
图12图示根据各种实施例形成的MR RF共振器的示意图。
图13图示根据各种实施例形成的MR系统的块示意图。
具体实施方式
当结合附图阅读时,将更好地理解对某些实施例的以下详细描述。在附图图示各种实施例的功能块的简图的意义上,功能块不一定指示硬件电路系统之间的划分。例如,功能块(例如,处理器或存储器)中的一个或多个可以在单件硬件(例如,通用信号处理器或一块随机存取存储器、硬盘等)或者多件硬件中实现。类似地,程序可以是独立的程序、可以作为子例程结合在操作系统中、可以是所安装的软件包中的功能等。应当理解,各种实施例不限于附图中示出的布置和工具。
如本文所使用的,术语“系统”、“单元”或“模块”可以包含操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如,模块、单元或系统可以包含基于存储在有形和非暂时性计算机可读存储媒介(例如计算机存储器)上的指令来执行操作的计算机处理器、控制器或其他基于逻辑的装置。备选地,模块、单元或系统可以包含基于装置的硬连线逻辑执行操作的硬连线装置。附图中所示的各种模块或单元可以表示基于软件或硬连线指令操作的硬件、引导硬件执行操作的软件或其组合。
“系统”、“单元”或“模块”可以包含或表示硬件和关联的指令(例如,存储在有形和非暂时性计算机可读存储媒介上的软件,例如计算机硬盘驱动、ROM、RAM 等),其执行本文所描述的一个或多个操作。硬件可以包含电子电路,所述电子电路包含和/或连接到一个或多个基于逻辑的装置(例如微处理器、处理器、控制器等)。这些装置可以是被适当地编程或指示以根据上述指令执行本文描述的操作的现成的装置。附加地或备选地,这些装置中的一个或多个可以与逻辑电路进行硬连线以执行这些操作。
如本文所使用的,以单数陈述并且以单词“一”或“一个”进行的元素或步骤应被理解为不排除复数个所述元件或步骤,除非明确地规定这种排除。此外,对“一个实施例”的引用不意图被解释为排除也结合所陈述特征的附加实施例的存在。此外,除非明确相反规定,否则“包括”或“具有”具有特定属性的元素或多个元素的实施例可以包含不具有那个属性的附加元素。
各种实施例提供MRI系统,其包含共振器(其在各种实施例中除了别的以外可被称为RF体线圈或传送阵列),所述共振器包含多个RF传导构件,其中每个(或至少一些)RF传导构件的电流(例如,提供给RF传导构件的信号的脉冲形状、幅度和/或相位)个别可调整。此外,每个(或至少一些)RF传导构件具有设置在其上的用于检测特定RF传导构件的RF传导构件电流的传感器。相应地,实施例提供了改进的场相关检测(例如,穿过个别RF传导构件的电流的脉冲形状、幅度或相位的检测,而不是总体功率的检测)以及改进的场调整(例如,对于特定的RF传导构件的个别电流的调整,而不是对于整个笼状物或共振器的仅两个功率通道的个别电流的调整)。
各种实施例提供MRI系统的RF体线圈RF传导构件中的电流幅度和相位的精确测量(例如,多个RF传导构件中的每个中的电流的测量)。各种实施例中的测量或确定的电流可被利用到以下的一个或多个:1)确定体线圈是否正确在运行; 2)精确估计由患者吸收的功率的特定吸收率(SAR)和/或线圈损耗; 3)更快速和/或精确地执行传送增益(TG)优化(例如,去到RF功率放大器的脉冲的幅度的变化以找到最大MR信号和90度脉冲所需的幅度) 4)诊断包含RF体线圈的传送链的性能; 5)诊断接收线圈和/或接收链的性能(例如,通过将通量注入到膛中以及通过诊断通过接收线圈的接收);或6)精确地确定并行传送阵列中的电流分布。
在各种实施例中,拾波器环设置在RF体线圈的RF传导构件内的平面中。拾波器可以配置为在最小化或消除来自其他RF传导构件的电流的影响的同时检测来自特定RF传导构件(在其中设置拾波器)的电流。例如,在一些实施例中,来自相邻RF传导构件的电流可以提供从即时RF传导构件(例如, RF传导构件(在其中设置拾波器))的电流的感应电压向下-50dB或更多的感应电压 。
在一些实施例中,将拾波器与处理单元耦合的拾波器和/或电缆可以设置在没有E场或低E场的虚地或区域处,使得来自RF体线圈的E场不会混杂或不利地影响电流测量。拾波器环可以被成形(例如,处于蝶形或数字8的形状),以帮助最小化或消除相邻RF传导构件电流的影响。在各种实施例中的蝶形形状或配置帮助确保与RF传导构件(蝶形线圈安装到其)的B场的最大或增加的耦合,同时将拾波器线圈从与邻近或相邻RF传导构件关联的B场解耦。拾波器环可以位于与RF传导构件相同的平面中(例如,每个拾波器环位于对应的RF传导构件的深度或厚度内)。例如,蝶形形状的环可以设置在方孔或开口中,其中环和开口配置为或选择为对线圈Q和频率具有最小的影响。从拾波器引导到处理单元以进行电流确定的传感器电缆可以连接到拾波器环,并且在保持在零(或接近零)E场平面中的同时,径向地路由(route)到(或通过)RF屏蔽。然后传感器电缆可以沿低电抗RF屏蔽轴向路由以离开膛,例如定期地(例如,以系统频率每1/4波长至少一次)接触低电抗RF屏蔽以终止(kill)或最小化在传感器电缆的屏蔽上的E场感应电流。在各种实施例中,RF屏蔽可以是具有相对薄的外壳宽度的传导圆柱,其从共振器径向向外地设置,其中相对小的间隙处于RF屏蔽和共振器之间。
各种实施例提供了与MRI系统一起使用的场的改进的控制。至少一个实施例的技术效果包含改进穿过MRI共振器的RF传导构件的电流(例如,脉冲形状、幅度和/或相位)的确定的精度。至少一个实施例的技术效果包含改进计算SAR的精度。至少一个实施例的技术效果包含改进预扫描时间(例如调整或优化提供的场或MRI系统的相关方面所要求的时间)。至少一个实施例的技术效果包含MRI系统的改进的诊断和可维修性。至少一个实施例的技术效果包含MRI系统的减少的维修时间和/或费用。
图1图示根据各种实施例形成的MRI系统100的块示意图。可以注意到,所描绘的MRI系统100通常图示与RF传导构件关联的系统以及RF场的生成和控制的方面;然而,例如,如图13中所见的,为了清楚和易于说明,MRI系统可以包含图1中未示出的附加组件。例如,MRI系统100可被利用来执行或实现本文公开的过程或方法的一个或多个方面。MRI系统100可以配置为例如对诸如人或动物患者(或其部分)的对象执行MRI扫描。MRI系统包含RF共振器110、处理单元120和RF功率单元130。通常,RF共振器110配置为接收来自功率单元130的信号或RF功率脉冲(例如,具有脉冲形状、幅度和相位的信号),并且生成要与MRI扫描结合使用的RF磁场或B场,并且处理单元120配置为控制发送到功率单元130并且随后通过功率单元130提供给RF共振器110的RF传导构件112的输入脉冲形状、幅度和相位(例如,控制由个别RF传导构件接收的信号幅度、相位和形状)。功率单元130例如可以是功率放大器,其中来自功率单元130的信号的传送由处理单元120控制。相应地,在具有专用于RF共振器110的给定RF传导构件112的每个功率单元130的实施例中,可以通过控制经由关联或对应的功率单元130提供给RF传导构件112的信号的脉冲形状、幅度和/或相位来独立地调整穿过任何给定的RF传导构件112的电流(脉冲形状、幅度和/或相位)。处理单元120还可以配置为从一个或多个接收线圈接收扫描信息并且使用扫描信息来重新构造图像。可以注意到,各种实施例可以包含附加组件,或者可以不包含图1中所示的所有组件。此外,可以注意到,图1中被示为单独块的成像系统100的某些方面可以结合到单个物理实体中和/或在图1中示为单个块的方面可以在两个或更多个物理实体之间共享或划分。
在所图示的实施例中,处理单元120个别地经由专用或对应的控制路径133可操作地耦合到功率单元130。如本文所讨论的,功率单元130提供信号到对应的RF传导构件112。每个RF传导构件112通常配置为响应于穿过RF传导构件的电流而共振,其中RF传导构件112协作以生成RF场。在各种实施例中可以采用不同类型的共振器110和/或RF传导构件112。例如,共振器可以是笼状物设计,在其中RF传导构件配置为处于彼此电通信的梯级。作为另一个示例,共振器可以使用配置为接合到单个公共圈并且彼此电隔离的梯级的RF传导构件(参见例如图11和相关讨论)。在这种实施例中,来自梯级的返回电流可以经由围绕共振器的RF屏蔽来传递。作为又一个示例,共振器可以包含配置为布置成限定圆柱的环(其中,环彼此电隔离)的RF传导构件(参见例如图12和相关讨论)。由于所图示的实施例中的每个功率单元130被独立地控制(例如,供应有来自处理单元120的独立控制的驱动信号),并且向特定的专用RF传导构件112提供信号,每个RF传导构件112具有对于每个RF传导构件112的电流的独立可调整的脉冲形状、幅度和相位。在所图示的实施例中,为了便于说明,示出了4个独立供电的(和监测的)RF传导构件;然而,在实践中可以使用其他数量的RF传导构件112。例如,在一些实施例中,可以使用16个独立控制的RF传导构件112。使用更大数量的RF传导构件帮助提供场均匀性的更好的控制,而使用较少数量的RF传导构件帮助减少系统复杂度和成本。可以注意到,在一些实施例中,可以独立地控制一些但不是全部的RF传导构件(例如,具有专用功率单元130和/或与其关联的电流传感器)。例如,在一些实施例中,可以存在两组RF传导构件 - 第一组,其中的每个独立控制,以及第二组,其不是独立控制的。对于所图示的实施例的每个RF传导构件112,传感器(图1中未示出;参见例如图2-4和相关讨论)设置在RF传导构件112上,并配置为检测穿过RF传导构件112的电流(例如,脉冲形状、幅度、相位)。传感器经由传感器电缆113耦合到处理单元120。图2-4图示根据各种实施例形成的RF传导构件112的附加细节。
图2图示RF传导构件112的平面示意图,图3图示RF传导构件112的侧面示意图,以及图4图示根据各种实施例形成的RF传导构件112的轴向端视图。虽然RF共振器110包含多个RF传导构件,但是为了清楚的说明和易于描述,在图2和图3中示出了仅一个RF传导构件112。在各种实施例中,RF传导构件可以围绕配置为接纳患者的成像系统的膛302设置。例如,如图4中所见的,患者支撑台320设置在所描绘的MRI系统100的膛302内。所描绘的MRI系统100包含径向设置在患者支撑台320周围并配置为生成用于设置在患者支撑台320上的对象的MRI扫描的膛302内的RF场的8个RF传导构件112。RF屏蔽300从RF传导构件112径向向外设置,如图4中所见的。附加地,主超导磁体模块310从RF屏蔽300径向向外设置。如图3中最佳所见的,RF屏蔽300可以是围绕RF共振器110的相对薄的传导圆柱(例如,由铜构成)。RF屏蔽300例如可以具有约75厘米的直径,并且从RF共振器110径向向外约2厘米地设置。RF共振器110可以具有将RF共振器110安装到RF屏蔽300的端突片(tab)(参见例如图11和相关讨论)。RF共振器110和RF屏蔽300均可以被安装到支撑116并由支撑116支撑。支撑116例如可以由玻璃纤维管或通常圆柱形状的玻璃纤维构件形成。玻璃纤维管例如可以具有约4毫米的厚度。使用这种相对薄的管使管对对于患者可用空间的量的影响最小化或减少。通常,RF传导构件112和RF屏蔽300具有非常小的厚度,并且因此具有不足的机械强度来自支撑。支撑116提供对RF传导构件112和RF屏蔽300的支撑。
如图2中最佳所见的,RF传导构件112具有长度L和宽度W。如图3中最佳所见的,RF传导构件112可以沿轴向方向(例如,沿着膛302的轴301或与其平行)延伸。在所图示的的实施例中,RF传导构件112和RF屏蔽300由支撑116支撑。如也在图3中最佳所见的,RF传导构件112具有深度D。可以注意到,深度D在各种实施例中可以非常小或最小。在一些实施例中,RF传导构件112可以由提供传导路径的一个或多个印刷电路板形成,RF传导构件电流流过该路径。例如,电路板可以具有第一层(例如,环氧树脂层)(可以将组件安装到第一层)和与第一层邻近的第二传导层(例如,铜层)。
RF传导构件112配置为接收和传导信号。在利用横向电磁(TEM)阵列的实施例中,返回信号可以经由RF屏蔽300从RF传导构件112流动。继续参考图2,例如,所描绘的RF传导构件112包含配置为将RF传导构件112耦合到功率线131的端口或连接点135,使得RF传导构件112从对应于RF传导构件112的功率单元130接收信号,引起RF传导构件电流穿过RF传导构件112。例如,RF传导构件112可以由在其中具有传导路径的一个或多个印刷电路板形成。穿过围绕膛设置的RF传导构件的电流引起膛内的磁体场。通过调整提供给一个或多个RF传导构件112的脉冲形状、幅度和/或相位,可以调整穿过一个或多个RF传导构件112的电流,以调整在膛302内提供的场。
如图2和图3中所见的,RF传导构件112包含穿过RF传导构件112的深度D并且沿RF传导构件112的长度L设置的开口210。设置在所图示的实施例的开口210内的是蝶形拾波器环220。蝶形拾波器环220配置为检测RF传导构件电流(例如,穿过特定RF传导构件112(给定蝶形拾波器环220设置在其中)的电流)。如本文使用的蝶形环可以理解为具有包含彼此邻近或接近的两个共面环的通常数字8形状。例如,图2中描绘的蝶形环拾波器环220包含第一环222和第二环224。第二环224接近第一环222并且与第一环222共平面。在所图示的实施例中,第一环222和第二环224在公共接点225处接合。此外,在所图示的实施例中,第一环222和第二环224类似地定大小并且围绕中心轴线对称。
图5图示根据各种实施例形成的蝶形拾波器环500的平面图。如图5中所见的,蝶形拾波器环500包含彼此共面的第一环502和第二环504。可以注意到,第一环502和第二环504可以通常类似于结合图2所讨论的第一环222和第二环224。第一环502和第二环504中的每个包含侧面部分(其包含大致直的环区段510)。此外,蝶形拾波器环500包含跨蝶形拾波器环500的宽度的至少一部分延伸的大致直的对角区段。在所图示的实施例中,区段520连续地延伸通过蝶形拾波器环500的中心并且帮助限定第一环502和第二环504的部分。第一对角区段530对角地延伸到稍微在中心左边的点(如图5中所示的),并且帮助限定第一环502的部分。类似地,第二对角区段532对角地延伸到稍微在中心右边的点(如图5中所示的),并且帮助限定第二环504的部分。开口540插入在第一对角区段530和第二对角区段532之间,使得所描绘的蝶形拾波器环500可以被理解为开环。开口540帮助防止通过蝶形拾波器环500的短路,使得蝶形拾波器环500可以检测电压。传感器电缆113经由分压器(例如,2个电阻器的小网络)跨开口540连接。虽然所图示的示例示出了用来形成蝶形环的直的区段,但是在备选实施例中,可以采用蝶形拾波器环中的一个或多个弯曲部分。蝶形拾波器环500的形状被配置,使得在第一环502和504中检测来自RF传导构件(其中嵌入蝶形拾波器环500)的信号,其中信号相加用于改进的检测,而在其中由相邻的RF传导构件感应的信号抵消。相应地,蝶形拾波器环500可以被理解为对它设置在其内的梯级的电流敏感,但对邻近或相邻RF传导构件的电流不敏感。此外,蝶形环设计促进在RF传导构件112的深度内的或者在相对于RF传导构件112的平面中的蝶形拾波器环500的定位。相比之下,单环拾波器可能被要求垂直于RF传导构件112设置,和/或还可能遭受来自信号(来自于相邻RF传导构件)的信号的混杂。
继续参考图2,可以注意到,所描绘的开口210设置在RF传导构件112的中点处。在RF传导构件112具有长度L的情况下,开口210的中心被设置离RF传导构件112的任一端距离L / 2。此外,开口的中心可以设置在RF传导构件112的宽度W的中点处。在所图示的实施例中,RF传导构件112包含电容区域230(例如,电容器)。例如如图3中所见的,电容区域230可以包含开口231或RF传导构件112的铜层中的中断,其中电容器设置在与开口231或铜层中的中断相对的上层。电容区域230的电容器可以被利用来为RF传导构件112提供期望的共振。可以注意到,电容区域230可以生成E场,其可以混杂穿过E场的信号(例如,穿过同轴电缆的信号,该同轴电缆穿过E场)以及由电缆屏蔽上的E场感应的驻波(其能够对RF传导构件的行为具有负面影响)。在所图示的实施例中,电容区域230间隔开距离C,并且用于蝶形拾波器环220的开口210设置在2个邻近或相邻的电容区域之间的中点处(例如,开口210的中心离邻近电容区域230的任一个的中心距离C / 2)。蝶形拾波器环220(以及从蝶形拾波器环220延伸的传感器电缆113)在电容区域230之间的中点处的定位帮助消除或减少由于来自电容区域230的E场的来自蝶形拾波器环210的信号的混杂。
例如,图6图示根据各种实施例形成的RF传导构件600的示意图。RF传导构件600包含生成第一E场611的第一电容区域610和生成第二E场613的第二电容区域612。如图6中所见的,位于第一电容区域610和第二电容区域612之间的中间的RF传导构件600的部分限定具有低或无E场的位置620。传感器电缆113(例如,从蝶形拾波器环引导到处理单元的电缆)可以从接近位置620的RF传导构件600垂直地路由,以避免或最小化E场对经由传感器电缆113传递的信号的影响。通过将蝶形拾波器环和耦合蝶形拾波器环到处理单元的传感器电缆定位在低或无E场的这种位置处,可以消除、减少或最小化电容区域的混杂影响,从而提供RF传导构件电流检测的改进的一致性和可靠性。
继续参考图3,传感器电缆113可操作地耦合到蝶形拾波器环220,并且配置为将蝶形环拾波器环220可通信地耦合到处理单元120。传感器电缆113例如可以为同轴电缆。如图3中所见的,传感器电缆113包含第一部分114和第二部分115。第一部分114经由分压器117耦合到蝶形拾波器环220,并且相对于RF传导构件112的表面240基本垂直地延伸。如本文所使用的,基本垂直地可以理解为在垂直线的5%以内。第二部分115从第一部分114延伸,但沿RF屏蔽300的长度大致轴向延伸。可以注意到,传感器电缆113(例如,传感器电缆113的第二部分115的屏蔽)可以定期地连接或与低电抗RF屏蔽300接触以终止或最小化来自电容区域230的传感器电缆113的屏蔽上的任何感应电流。例如,传感器电缆113的护套可以在沿着传感器电缆113的长度的部分处除去以促进将RF屏蔽300与传感器电缆113的屏蔽接触。如图3中所见的,传感器电缆113可有利地从电容区域230之间的中间点垂直地路由,以消除或减少来自E场(来自于与蝶形拾波器环220邻近的电容区域)的任何感应电压对传感器电缆113的影响,以及传感器电缆113也可以有利地沿RF屏蔽300的长度轴向路由,以减少来自蝶形拾波器环220和处理单元120之间插入的电容区域230的E场的影响。
继续参考图2,开口210被定大小并且被配置为接纳蝶形拾波器环220。在各种实施例中,开口210是矩形形状的。例如,在所图示的实施例中,开口210是在25毫米宽的RF传导构件112上中心设置的17毫米×17毫米方形的开口。开口210可以被定大小来允许足够大的蝶形拾波器环220而不会过度影响电流通过RF传导构件112。例如,图7图示根据各种实施例形成的RF传导构件700。RF传导构件700可以大致类似于本文所讨论的RF传导构件112。RF传导构件700具有开口710。RF传导构件700具有宽度720,并且开口710具有宽度712和长度714。例如,宽度720可以是25.4毫米(或一英寸),宽度712可以是大约17毫米,并且长度714可以是大约17毫米。如图7中所见的,当电信号被供应到RF传导元件700并且电流穿过RF传导元件700时,第一电流密度730在不受开口710影响的RF传导元件700的部分处出现,并且第二电流密度740在受到开口710影响的RF传导构件700的部分处出现,其中第二电流密度740大于第一电流密度730。
图8图示根据各种实施例的开口大小对RF传导构件的电性能的影响。在图8中,RF传导构件具有25.4毫米的宽度。图8中的每个图形的水平轴对应于RF传导构件中的方形开口的侧面的大小(以毫米为单位)。在图形810中,包含具有25.4毫米宽度的RF传导构件的共振器的共振频率相对于开口的大小来绘图,导致曲线812。如图形810中所见的,在0和约20毫米开口大小之间的频率保持在126和127兆赫兹(MHz)之间。在图形820中,共振器的空载质量因子(Q)相对于开口的大小来绘图,导致曲线822。Q是效率的度量。如图形820中所见的,对于0和约20毫米之间的开口大小,Q因数随着增加开口大小而减小,但保持在约200至约250之间。各种实施例中的开口大小可以通过平衡相对于Q的任何减小的较大拾波器环的益处或RF传导构件性能的其他度量而选择。
返回到图1,处理单元120配置为经由传感器电缆113从蝶形环拾波器环220接收信号,以确定每个环的RF传导构件电流,并且适当地调整供应给一个或多个RF传导构件的信号的脉冲形状、幅度和/或相位。例如,为了在执行扫描之前配置或设定MRI扫描仪,可以调整由MRI扫描器提供的场,使得由传送链和共振器生成的横向圆偏振RF磁场(垂直于静态磁场)脉冲的幅度足以将核自旋磁化翻转(flip)90度。在常规方法中,可以通过以增量提高功率来调整或定向共振器,直到观察到的信号达到最大值并且然后减小,其中最大值对应于预期的自旋翻转性能。这种过程可能是耗时的。在各种实施例中,可以经由设置在每个RF传导构件上的蝶形拾波器环来确定穿过每个RF传导构件的电流。基于每个RF传导构件中的电流,可以计算预期的自旋翻转性能所要求的功率量,节省了通过迭代地步进(steppingthrough)由常规方法采用的不同功率等级所要求的时间。此外,个别的RF传导构件电流的检测和供应给个别的RF传导构件的脉冲形状、幅度和/或相位的调整在提供和/或调整传送或体场方面提供了改进的灵活性和可调整性。例如,在使用到RF传导构件的不彼此电隔离(笼状物具有2个独立可控制的输入,但不是更多)或独立控制或可调整的两个输入的常规方法中,两个可控制输入(例如提供的信号的形状、幅度和相位)可用。相反,对于具有16个独立可调整的RF传导构件的实施例,提供了16个独立可控制输入。
如本文所指示的,处理单元120配置为控制功率单元130和/或RF传导构件112的各种方面,例如提供给RF传导构件112的驱动信号或RF功率脉冲;和/或基于从RF传导构件112的传感器(例如,蝶形拾波器环)接收的信息来确定RF传导构件112的个别RF传导构件电流(例如,脉冲形状、幅度、相位);和/或使用在MRI扫描期间获得的信息来重新构造图像。所图示的实施例的处理单元120配置为执行结合本文讨论的方法讨论的一个或多个方面(例如,结合图10讨论的方法1000)。
所描绘的处理单元120经由功率线113可操作地耦合到功率单元130,并且经由传感器电缆131耦合到RF传导构件112(例如,设置在RF传导构件上或其内的蝶形拾波器环)。处理单元120例如可以接收与穿过个别RF传导构件的电流对应的RF传导构件电流数据,并且可以响应于接收的RF传导构件电流信息控制经由功率单元130提供给RF传导构件112的脉冲形状、幅度和/或相位。例如,如果处理单元120基于接收的RF传导构件电流信息确定由RF共振器110产生的场不满足预期的均匀度等级,则处理单元120可以调整提供给一个或多个RF传导构件112的脉冲形状、幅度和/或相位以实现预期的均匀度等级。处理单元120可以包含配置为执行本文讨论的一个或多个任务、功能或步骤的处理电路系统。可以注意到,如本文使用的“处理单元”并不意图必须限于单个处理器或计算机。例如,处理单元120可以包含可以集成在公共壳体或单元中或者可以分布在各种单元或壳体之间的多个处理器和/或计算机。可以注意到,由处理单元120执行的操作(例如,对应于本文所讨论的处理流程或方法的操作或其方面)可能是充分复杂的,以至于操作可能不会在合理时间段内由人执行。例如,用来修改场基于检测到的RF传导构件电流提供的场的确定和/或对RF传导构件电流的调整的确定可以依赖或利用可能在合理时间段内不由人完成的计算。
在所图示的实施例中,处理单元120包含控制模块122、分析模块124和存储器126。可以注意到,在备选实施例中可以采用模块的其他类型、数量或组合,和/或附加地或备选地可以与不同的模块结合来利用本文描述的模块的各种方面。通常,处理单元120的各种方面个别地或与其他方面协作地执行本文讨论的方法、步骤或过程的一个或多个方面。
所描绘的控制模块122配置为经由一个或多个功率单元130来控制由一个或多个RF传导构件112接收的信号的脉冲形状、幅度和/或相位。在所图示的实施例中,经由对应的或专用的功率单元130独立地为每个RF传导构件112提供电能。相应地,每个RF传导构件112中的RF传导构件电流可以经由对应的或专用功率单元130的控制(例如,提供给专用功率单元130的信号的控制)由处理单元120独立调整。控制模块122还可以配置为执行或辅助故障检测或诊断任务的执行。例如,控制模块122可以配置为将低等级RF场注入到膛302中,以实现MRI系统100的接收线圈或接收链的诊断。
所描绘的分析模块124配置为基于从设置在每个RF传导构件112上的电流传感器(例如,蝶形拾波器环)接收的RF传导构件电流信息来确定MRI系统100的操作信息。在各种实施例中,每个RF传导构件112可以具有与其关联的特定电流传感器或拾波器环,使得每个RF传导构件112的电流被独立地检测,并且可以由分析模块124独立地确定。相应地,分析模块124可以确定每个RF传导构件112的个别RF传导构件电流。所描绘的分析模块124还配置为基于个别RF传导构件电流确定与由RF共振器110生成的场对应的场信息(例如,一个或多个场的强度和/或定向)。
所描绘的分析模块124还配置为确定对一个或多个RF传导构件电流的调整以实现预期的系统性能。例如,如果分析模块124基于个别RF传导构件电流确定一个特定RF传导构件的电流具有不适当的相位、脉冲形状或幅度(导致不均匀的场),则分析模块可以确定对要供应给RF传导构件的脉冲形状、幅度和/或相位的适当调整,并且向控制模块122提供信息以用于控制提供给适当功率单元的信号以实现预期的电流调整。此外,分析模块124可以配置为估计由患者吸收的功率的特定吸收率(SAR)和/或线圈损耗。
而且,附加地或备选地,分析模块124可以配置用于MRI系统100的一个或多个方面的故障检测或诊断任务。例如,分析模块124可以基于供应给给定的RF传导构件的脉冲形状、幅度和/或相位来确定预期的信号,并且如果基于来自RF传导构件的传感器的信息确定的信号与预期信号基本上不同,则RF传导构件可被识别为故障和/或被识别用于进一步评估。作为另一个示例,处理单元120可以使用检测的RF传导构件电流更快速和/或精确地执行传送增益(TG)优化。在各种实施例中,分析模块124可以使用检测的RF传导构件电流来诊断包含RF体线圈的传送链的性能。在一些实施例中,处理单元120可与诊断接收线圈和/或接收链的性能结合使用。例如,处理单元120可以控制RF传导构件的拾波器线圈以将通量注入到膛中,并且可以评估通过接收线圈的接收以诊断或评估接收线圈。
存储器126可以包含一个或多个计算机可读存储媒体。存储器126例如可以存储要用于执行本文所讨论的过程流程或方法的各种方面(例如,关于场的确定或基于RF传导构件电流对场的调整)的所获取的RF传导构件的电流信息、参数值或关系,中间处理步骤的结果等。此外,本文讨论的过程流程和/或流程图(或其方面)可以表示存储在存储器126中用于系统100的方向操作的一个或多个指令集合。
图9提供了根据各种实施例的用于提供MRI体线圈或共振器的方法900的流程图。例如,方法900可以采用本文讨论的各种实施例的结构或方面(例如,系统和/或方法和/或过程流程)或由其来执行。在各种实施例中,可以省略或添加某些步骤、可以组合某些步骤、可以同时执行某些步骤、可以并发执行某些步骤、可以将某些步骤分成多个步骤、可以以不同的顺序执行某些步骤,或者可以以迭代的方式重新执行某些步骤或系列步骤。
在902处,提供具有开口的RF传导构件。例如,RF传导构件可以是大致矩形形状的梯级,其配置为沿共振器的轴线延伸,或者作为另一个示例,可以是沿共振器的轴向长度延伸的环。RF传导构件被配置用于电流穿过其中,以及与穿过其他RF传导构件的电流协同的供在MRI扫描中使用的RF场的生成。RF传导构件可以围绕要成像的患者的身体的全部或一部分以圆形或圆柱的方式布置。开口可以设置在沿RF传导构件的长度的中点处和/或在RF传导构件的电容区域之间的中点处,如本文所讨论的。
在904处,蝶形拾波器环(例如,蝶形拾波器环220)安装在至少一些RF传导构件的对应开口内。在一些实施例中,每个RF传导构件可以具有设置在其中的对应的蝶形拾波器环。蝶形拾波器环配置为检测特定RF传导构件(在其内安装或设置蝶形拾波器环)的电流。
在906处,蝶形拾波器环可操作地耦合到处理单元(例如,处理单元120)。例如,对于每个蝶形拾波器环,在908处,同轴电缆可以经由分压器耦合到蝶形拾波器环。在910处,可以在由RF传导构件限定的膛的径向方向上基本垂直地远离RF传导构件的表面来路由电缆。在912处,可以沿RF屏蔽的长度沿轴向方向引导电缆。在914处,电缆可以耦合到处理单元。相应地,处理单元可以从每个蝶形拾波器环接收RF传导构件电流信息。
在916处,RF传导构件可操作地耦合到功率单元。例如,每个RF传导构件可以具有专用功率单元,其中功率单元也耦合到处理单元。相应地,处理单元可以控制由每个RF传导构件所接收的(以及穿过的所得到的电流)脉冲形状、幅度和/或相位。例如,处理单元可以调整提供给一个或多个RF传导构件的脉冲形状、幅度和/或相位,以基于检测的RF传导构件电流增加或减小穿过一个或多个RF传导构件的电流。
图10提供了根据各种实施例的用于操作MRI系统(例如,MRI系统的体线圈)的方法1000的流程图。例如,方法1000可以采用本文讨论的各种实施例的结构或方面(例如,系统和/或方法和/或过程流程)或由其来执行。在各种实施例中,可以省略或添加某些步骤、可以组合某些步骤、可以同时执行某些步骤、可以并发执行某些步骤、可以将某些步骤分成多个步骤、可以以不同的顺序执行某些步骤,或者可以以迭代的方式重新执行某些步骤或系列步骤。在各种实施例中,方法1000的部分、方面和/或变体可以能够被用作一种或多种算法来引导硬件(例如,处理单元120的一个或多个方面)来执行本文所描述的一个或多个操作。
在1002处,将具有脉冲形状、幅度和/或相位的信号提供给MRI系统(例如,MRI系统100)的共振器(例如,RF共振器110)的RF传导构件。对应的专用信号可以独立地供应给每个RF传导构件,其中提供给每个RF传导构件的脉冲形状、幅度和/或相位由处理单元(例如处理单元120)控制。
在1004处,在RF传导构件中检测电流(例如,电流的相位、幅度或脉冲形状中的一个或多个)。例如,每个RF传导构件可以具有安装到其或设置在其中的传感器,所述传感器配置为检测穿过RF传导构件的电流。例如,对于每个RF传导构件,蝶形环拾波器可以设置在RF传导构件的开口中并且配置为检测穿过RF传导构件的电流。蝶形环拾波器可以配置为基于由环生成的B场来检测电流。将每个RF传导元件的检测的电流传递到处理单元用于分析。
在1006处,基于RF传导构件的检测的电流来确定用于MRI系统的操作信息。例如,处理单元可以基于从蝶形环拾波器接收的信息来确定每个RF传导构件的个别电流。然后,基于每个RF传导构件的电流以及每个RF传导构件的位置(例如,围绕膛的每个RF传导构件的位置),处理单元可以确定对应于由通过RF传导构件形成的体线圈产生的场的场信息。场信息可以对应于一个或多个场的强度和/或定向。
在1008处,基于操作信息来调整MRI系统的操作。例如,如果在1006处确定的操作信息对应于不在预期的均匀性等级的场,则处理单元可以确定对至少一个RF传导构件电流的调整,其会提供预期的均匀性等级(或改进的均匀性),并且控制适当的一个或多个功率单元以向至少一个RF传导构件电流提供所确定的调整。作为另一个示例,可以将MRI系统的操作调整为预扫描配置的一部分。例如,基于检测的个别RF传导构件电流,处理单元可以确定要调整的一个或多个电流以提供以90度定向的主场到激励场。备选地或附加地,使用检测的RF传导构件电流确定的操作信息可以用来对MRI系统进行故障检测或诊断。
如本文所指示的,在各种实施例中,可以采用不同类型的共振器。例如,在一些实施例中,可以采用具有沿共振器的长度轴向延伸的个别梯级(其中个别的梯级彼此电隔离)的共振器(参见例如图11和相关讨论)。作为另一个示例,可以采用环阵列,其中环被布置以限定被定大小以接纳要MR成像的对象的圆柱(参见例如图12和相关讨论)。
图11图示了根据各种实施例形成的RF共振器1100的示意图。 RF共振器110包含以圆柱的方式布置的个别的梯级1110,其中圈1120接合个别梯级1110。在所图示的实施例中,梯级1110经由隔离电容器1122彼此电隔离,隔离电容器1122沿圈1120插入在梯级1110之间。每个梯级1110包含在相对的轴向端设置的突片1112以用于将梯级1110安装到RF屏蔽。对于RF共振器1100,可以独立地向每个梯级1110提供电信号(例如,经由对应的功率放大),并且经由RF屏蔽传递来自每个梯级的返回信号。每个梯级还包含用于检测梯级1110的信号(例如,信号的脉冲形状、幅度和/或相位)的拾波器环1114(为了便于说明在图11中示出仅一个拾波器环),如本文所描述的。每个梯级1110包含配置为向梯级1110提供预期的共振的梯级电容器1116。
图12图示了根据各种实施例形成的共振器1200的示意图。共振器1200包含布置成形成大致圆柱形状的共振器的多个环形状的RF传导构件1220。如图12中所示的RF传导构件1220的环沿共振器1200的大致圆柱的形状彼此重叠。可以注意到,可以在邻近的RF传导构件1220的重叠部分之间采用间隙,并且可采用隔离网络(未示出)以帮助确保环传导构件彼此电隔离,使得每个环传导构件可以接收独立可控制的信号并且具有可独立检测的电流。与图11的共振器相反,来自图12的共振器1200的返回信号不需要经由RF屏蔽路由。
如图12中所见的,RF传导构件1220包含第一侧面1230、与第一侧面1230相对的第二侧面1232、在第一侧面1230和第二侧面1232之间延伸的第三侧面1234以及与第三侧面1234相对并且还在第一侧面1230和第二侧面1232之间延伸的第四侧面1236。第一侧面1230和第二侧面1232沿着共振器1200的轴向端设置,并且第三侧面1234和第四侧面1236沿着共振器1200的轴向长度延伸。在所图示的实施例中,电容器1226沿着第三侧面1234和第四侧面1236设置。电容器1226可以配置为向共振器1200提供预期的共振。图12中描绘的布置意味着作为示例。例如,电容器1226的特定布置或位置可以在各种实施例中不同。
驱动点1222位于沿第一侧面1230的中间,如图12中所见的。RF传导构件1220的第一端可以在驱动点1222处通过间隙(例如,电容性断开)与RF传导构件1220的第二端分开,其中传送到RF传导构件1220的信号在驱动点1222处经由第一端接收,以及从RF传导构件发送的返回信号在驱动点1222处经由第二端接收。
在图12中所描绘的实施例中,拾波器环1224设置在沿第二侧面1232的中间,与驱动点1222相对,或者位于相对于轴向端(驱动点1222设置在其上)的相对的轴向端上。在RF传导构件1220的长度L被限定为由环限定的圆周或路径的情况下,在所图示的实施例中拾波器环1224位于L / 2处。在RF传导构件1220以对称方式驱动的情况下,在所描绘的位置处的拾波器环的位置处于虚地。而且,在在第二侧面1232的中间点处示出拾波器环1224的情况下,从拾波器环1224引导的传感器电缆可以直接从RF传导构件1220的轴向端路由,而不必围绕电容器的E场路由。
本文描述的各种方法和/或系统(和/或其方面)可以使用医学成像系统来实现。例如,图13描绘了根据各种实施例形成的MRI系统10的各种主要组件。系统的操作由包含键盘或其他输入装置13、控制面板14和显示器16的操作员控制台12控制。控制台12通过链路18与单独的计算机系统20通信,其使操作员能够控制屏幕16上的图像的产生和显示。计算机系统20包含通过背板20a彼此通信的多个模块。这些包含图像处理器模块22、CPU模块24和存储器模块26,其在本领域中已知为用于存储图像数据阵列的帧缓冲器。计算机系统20链接到用于存储图像数据和程序的磁盘存储装置28和磁带驱动器30,并通过高速串行链路34与单独的系统控制32进行通信。输入装置13能够包含鼠标、操纵杆、键盘、跟踪球、触摸激活屏幕、光棒、语音控制或任何类似或等效的输入装置,并且可以用于交互式几何机构规定。
系统控制32包含通过背板32a连接在一起的模块集合。这些包含CPU模块36和脉冲发生器模块38,脉冲发生器模块38通过串行链路40连接到操作员控制台12。正是通过链路40,系统控制32接收来自操作员的命令以指示要执行的扫描序列。脉冲发生器模块38操作系统组件以执行预期的扫描序列并产生指示产生的RF脉冲的定时、强度和形状以及数据获取窗口的定时和长度的数据。脉冲发生器模块38连接到梯度放大器42集合,以指示在扫描期间产生的梯度脉冲的定时和形状。脉冲发生器模块38还可以从生理获取控制器44接收患者数据,生理获取控制器44接收来自连接到患者或受检体的多个不同传感器的信号,例如来自附连到患者的电极的ECG信号。并且最后,脉冲发生器模块38连接到扫描室接口电路46,扫描室接口电路46接收来自各种传感器的与磁体系统和患者的状况关联的信号。也正是通过扫描室接口电路46,患者定位系统48接收命令以将患者移动到预期位置供扫描。
由脉冲发生器模块38产生的梯度波形被应用到具有Gx,Gy和Gz放大器的梯度放大器系统42。每个梯度放大器在通常指明的梯度线圈组合件50中激励对应的物理梯度线圈,以产生用于空间编码获取的信号的磁场梯度。梯度线圈组合件50和RF屏蔽(未示出)形成包含偏振磁体54和RF线圈组合件56的磁体组合件52的一部分。系统控制32中的收发器模块58产生由RF放大器60放大的脉冲并通过传送/接收开关62耦合到RF线圈组合件56。由被激励的核在患者中发射的引起的信号可以由相同的RF线圈组合件56或其部分(apportion)来感测,并通过传送/接收开关62耦合到前置放大器64。放大的MR信号在收发器58的接收中部分被解调、滤波和数字化。传送/接收开关62由来自脉冲发生器模块38的信号控制,以在传送模式期间将RF放大器60电连接到线圈组合件56并且在接收模式期间将前置放大器64连接到线圈组合件56。传送/接收开关62还能够使单独的RF线圈(例如,表面线圈)能够被用在传送或接收模式中。
由所选择的RF线圈拾取的MR信号由收发器模块58数字化并传输到系统控制32中的存储器模块66。当在存储器模块66中已经获取了原始k空间数据阵列时扫描完成。此原始k空间数据被重新布置成用于要重新构造的每个图像的单独的k空间数据阵列,并且这些数据阵列中的每个被输入到阵列处理器68,该阵列处理器68操作以将数据傅里叶变换成图像数据阵列。此图像数据通过串行链路34传达到计算机系统20,在其中它存储在诸如磁盘存储装置28的存储器中。响应于从操作员控制台12接收的命令,此图像数据可以存档在长期存储装置中,例如在磁带驱动器30上,或者其可以由图像处理器22进一步处理并传达到操作员控制台12并呈现在显示器16上。
应当注意,各种实施例可以以硬件、软件或其组合来实现。各种实施例和/或组件,例如模块或在其中的组件和控制器,也可被实现为一个或多个计算机或处理器的一部分。计算机或处理器可以包含例如用于访问因特网的计算装置、输入装置、显示单元和接口。计算机或处理器可以包含微处理器。微处理器可以连接到通信总线。计算机或处理器还可以包含存储器。存储器可以包含随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器还可以包含可以是诸如固态驱动、光盘驱动等的硬盘驱动或可去除存储驱动的存储装置。存储装置也可以是用于将计算机程序或其他指令加载到计算机或处理器中的其他类似部件。
如本文所使用的,术语“计算机”或“模块”可以包含任何基于处理器或基于微处理器的系统,包含使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、ASIC、逻辑电路以及能够执行本文所描述的功能的任何其他电路或处理器的系统。上面的示例仅是示范性的,并且因此不意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。
计算机或处理器运行存储在一个或多个存储元件中的指令集合,以便处理输入数据。存储元件还可以根据预期或需要存储数据或其他信息。存储元件可以采取处理机器内的信息源或物理存储器元件的形式。
指令集合可以包含指示计算机或处理器作为处理机器执行诸如各种实施例的方法和过程的特定操作的各种命令。指令集合可以采取软件程序的形式。软件可以处于诸如系统软件或应用软件的各种形式,并且其可以被体现为有形和非暂时性计算机可读媒介。此外,软件可以采取单独的程序或模块、更大程序内的程序模块或程序模块的一部分的集合的形式。软件还可以包含采取面向对象编程形式的模块化编程。处理机器对输入数据的处理可以响应于操作员命令,或者响应于先前处理的结果,或者响应于由另一个处理机器做出的请求。
如本文所使用的,被“配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件以对应于任务或操作的方式特定地在结构上形成、构造或适应。为了清楚和避免疑问的目的,仅能够被修改以执行任务或操作的对象不“配置为”如本文所使用地那样执行任务或操作。而是,如本文所使用的“配置为”的使用表示结构自适应或特性,并且表示被描述为被“配置为”执行任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。例如,“配置为”执行任务或操作的处理单元、处理器或计算机可以被理解为被特定地结构化以执行任务或操作(例如,使存储在其上或与其结合使用的一个或多个程序或指令适合(tailored)或意图执行任务或操作,和/或使处理电路的布置适合或意图执行任务或操作)。为了清楚和避免疑问的目的,通用计算机(如果适当编程,其可能成为“配置为”执行任务或操作)不被“配置为”执行任务或操作,除非或直到特别编程或在结构上修改以执行任务或操作。
如本文所使用的,术语“软件”和“固件”是可互换的,并且包含存储在存储器(包含RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器)中供由计算机运行的任何计算机程序。上面的存储器类型仅是示范性的,并且因此不限于可用于存储计算机程序的存储器的类型。
将理解,上面描述意图为说明性的,而不是限制性的。例如,可以将上述的实施例(和/或其方面)彼此组合使用。另外,可以作出许多修改,以使特别的情形或材料适应于各种实施例的教导,而不背离其范围。虽然本文中所描述的材料的尺寸和类型意图定义各种实施例的参数,但它们决不是限制性的,而是示范性的实施例。在审查上面描述时,许多其他实施例对于本领域的那些技术人员将是显而易见的。因此,应参考所附权利要求连同这类权利要求所被赋予的等同物的全部范围来确定各种实施例的范围。在所附权权利要求中,术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂英语等同物。此外,在下面权利要求中,诸如“第一”、“第二”和“第三”等术语只用作标记,而不是意图对其对象强加数字或位置要求。此外,下面的权利要求的限制没有以方法加功能格式来书写并且不意图基于35 U.S.C.§ 112第六段来解释,除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。
本书面描述使用包含最佳模式的示例来公开各种实施例,并且还使本领域的技术人员能够实施各种实施例,包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。各种实施例的可取得专利的范围由权利要求限定并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求的文字语言的结构元素,或者如果它们包含具有与权利要求的文字语言的无实质差异的等效结构元素,则它们意图处于权利要求的范围之内。
Claims (14)
1.一种用于磁共振成像(MRI)共振器的RF传导构件,所述RF传导构件具有长度、宽度和深度,所述RF传导构件配置为传导RF传导构件电流,所述RF传导构件包括:
穿过所述RF传导构件的所述深度并沿所述RF传导构件的所述长度设置的开口;
蝶形拾波器环,设置在所述开口内并且配置为检测RF传导构件电流脉冲形状、幅度和相位,所述蝶形拾波器环包括第一环和第二环,所述第二环接近所述第一环并且与所述第一环共面;以及
传感器电缆,从所述蝶形拾波器环延伸并且配置为将所述蝶形拾波器环与至少一个处理单元可通信地耦合;其中所述传感器电缆是从所述RF传导构件的表面基本上垂直延伸的同轴电缆。
2.根据权利要求1所述的RF传导构件,其中所述RF传导构件还包括电容区域,其中所述开口设置在邻近电容区域之间的中点处。
3.根据权利要求1所述的RF传导构件,其中所述开口设置在所述长度的中点处。
4.根据权利要求1所述的RF传导构件,还包括插入在所述蝶形拾波器环和所述传感器电缆之间的分压器。
5.根据权利要求1所述的RF传导构件,其中所述开口是矩形形状的。
6.根据权利要求1所述的RF传导构件,其中所述蝶形拾波器环包括布置成形成所述第一环和所述第二环的直区段。
7.根据权利要求1所述的RF传导构件,其中所述RF传导构件由印刷电路板形成。
8.一种磁共振成像(MRI)系统,包括:
多个RF传导构件,围绕配置为接纳患者的膛设置,每个RF传导构件具有长度、宽度和深度,并且配置为传导RF传导构件电流,每个RF传导构件包括:
穿过所述RF传导构件的所述深度并沿所述RF传导构件的所述长度设置的开口;
蝶形拾波器环,设置在所述开口内并且配置为检测RF传导构件电流,所述蝶形拾波器环包括第一环和第二环,所述第二环接近所述第一环并与所述第一环共面;以及
从所述蝶形拾波器环延伸的传感器电缆;以及
至少一个处理单元,经由对应的传感器电缆和对应的RF传导构件功率单元可操作地耦合到每个RF传导构件,所述至少一个处理单元配置为:
经由对应的传感器电缆接收来自每个RF传导构件的RF传导构件电流信息;以及
响应于所接收的RF传导构件电流信息,控制提供给至少一个所述RF传导构件的RF功率脉冲的脉冲形状、幅度或相位中的至少一个;
所述磁共振成像系统还包括形成从所述RF传导构件径向向外地设置的圆柱的射频(RF)屏蔽,其中,对于每个RF传导构件,所述传感器电缆是包括第一部分和第二部分的同轴电缆,所述第一部分可操作地耦合到所述蝶形拾波器环并且从RF传导构件的表面基本上垂直地延伸通过所述RF屏蔽,所述第二部分沿所述RF屏蔽的长度延伸并与其电连接。
9.根据权利要求8所述的MRI系统,其中,对于每个RF传导构件,所述RF传导构件还包括电容区域,其中所述开口设置在邻近电容区域之间的中点处。
10.根据权利要求8所述的MRI系统,其中,对于每个RF传导构件,所述开口设置在所述长度的中点处。
11.根据权利要求8所述的MRI系统,其中每个RF传导构件还包括插入在对应的蝶形拾波器环和对应的传感器电缆之间的分压器。
12.根据权利要求8所述的MRI系统,其中,对于每个RF传导构件,所述开口是矩形形状的。
13.根据权利要求8所述的MRI系统,其中,对于每个RF传导构件,所述蝶形拾波器环包括布置成形成所述第一环和所述第二环的直区段。
14.根据权利要求8所述的MRI系统,其中每个RF传导构件由对应的印刷电路板形成。
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