CN108181596A - 磁共振成像设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
可以提供一种磁共振成像(MRI)设备。所述MRI设备包括:磁体组件,其被配置为在磁体组件的内部空间中生成磁场;射频(RF)接收线圈,其被配置为接收从施加有磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;磁传感器,其被设置在所述RF接收线圈处,并且被配置为检测指示由磁体组件生成的静态场的电压值;以及处理器,其被配置为基于当RF接收线圈进入磁体组件的内部空间时从磁传感器发送的电压值来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
Description
技术领域
符合示例性实施例的设备和方法涉及能够生成对象的磁共振图像的磁共振成像设备及其控制方法。
背景技术
通常,医学成像设备被配置为获取关于患者的信息并提供图像。医学成像设备包括X射线设备、超声波诊断设备、计算机断层摄影设备和磁共振成像(MRI)设备。
其中,磁共振成像设备在使用医学图像的领域中可以发挥重要的作用,因为它们具有相对较少的限制性图像捕获条件,并且在软组织和各种诊断信息图像中提供足够的对比度。
磁共振成像(MRI)通过使用对人体无害的磁场和作为非电离辐射的射频(RF)在体内生成氢原子核的核磁共振来对原子核的密度和物理化学性质进行成像。
详细地,MRI设备通过在将指定的磁场施加到孔的内部的状态下向原子核提供指定的频率和能量,将从原子核释放的能量转换为信号来对对象的内部进行成像。
特别地,可以使用射频(RF)线圈来接收从原子核发射的能量,并且可以将RF线圈与患者台分开。RF线圈通常与患者台保持分离,并且当拍摄磁共振图像时RF线圈可以连接到患者台。
同时,当在磁共振成像期间RF线圈移动或者安装的RF线圈的方向错位时,可能难以获得期望的磁共振图像。另外,当没有获得期望的磁共振图像时,可能不得不再次执行磁共振成像,因此可能增加检查时间和患者的不便。
发明内容
示例性实施例至少解决上述问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。而且,示例性实施例不需要克服上述缺点,并且可以不克服上述任何问题。
一个或多个示例性实施例提供了一种磁共振成像设备和其控制方法,该磁共振成像设备能够通过基于包含在RF线圈中的磁传感器的检测值确定RF线圈在孔中的位置或取向,来防止在RF线圈未适当安装时发生的重新成像,以及能够通过防止过热的RF线圈来确保患者安全。
根据本公开的一个方面,一种磁共振成像(MRI)设备包括:磁体组件,其在其内部空间中生成磁场;射频(RF)接收线圈,其接收从施加有由磁体组件生成的磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;设置在所述RF接收线圈中的磁传感器,所述磁传感器被配置为基于由磁体组件生成的静态场检测电压值;以及控制器,其基于从磁传感器传输的电压值确定进入磁体组件内部的RF接收线圈的方向是否正常。
当从磁传感器传输的电压值超过预定参考电压值时,控制器可以确定RF接收线圈的方向是正常的。
RF接收线圈可以与磁体组件分离并紧密附接到对象。
RF接收线圈可以包括与磁传感器一起设置的DC导体。
转换台可将对象转移到磁体组件的内部空间。
当确定RF接收线圈的方向异常时,控制器可以停止转移台的移动。
MRI设备还可以包括:图像处理器,其通过接收与由RF接收信号发送的MR信号有关的数据来生成图像信号;以及显示器,显示由图像处理器生成的MR图像,其中,当确定RF接收线圈的方向异常时,控制器允许显示器显示警告图像。
MRI设备还可以包括警告用户的声音输出部分,其中,当确定RF接收线圈的方向异常时,声音输出部分向用户输出警告声音。
磁传感器可以包括设置在RF接收线圈中的第一磁传感器和设置在RF接收线圈中以与第一磁传感器分开的第二磁传感器。
控制器可以通过将第一磁传感器的第一检测值和第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定RF接收线圈的方向。
控制器可以通过比较第一磁传感器和第二磁传感器的检测值来确定RF接收线圈的位置。
根据本公开的另一个方面,一种磁共振成像(MRI)设备的控制方法包括:其中磁体组件在该磁体组件中生成磁场的操作;其中射频(RF)接收线圈接收从施加有磁场的对象激发的磁共振(MR)信号的操作;其中磁传感器基于静态场检测电压值的操作;以及其中基于从磁传感器传输的电压值确定进入磁体组件内部的RF接收线圈的方向是否正常的操作。
所述确定可以包括当从磁传感器传输的电压值超过预定参考电压值时,确定RF接收线圈的方向是正常的。
RF接收线圈可以与磁体组件分离并紧密附接到对象。
RF接收线圈可以包括与磁传感器一起设置的DC导体。
控制方法还可以包括:当确定RF接收线圈的方向异常时,停止对象进入磁体组件的内部空间中的运动。
磁传感器可以包括设置在RF接收线圈中的第一磁传感器和设置在RF接收线圈中以与第一磁传感器分开的第二磁传感器。
所述确定可以包括通过将第一磁传感器的第一检测值和第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定RF接收线圈的方向。
所述确定可以包括通过比较第一磁传感器和第二磁传感器的检测值来确定RF接收线圈的位置。
控制方法可以进一步包括当确定RF接收线圈的方向异常时向用户输出警告声音或警告图像。
根据示例性实施例的一个方面,提供了一种磁共振成像(MRI)设备,包括:磁体组件,其被配置为在磁体组件的内部空间中生成磁场;射频(RF)接收线圈,其被配置为接收从施加有磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;磁传感器,其被设置在所述RF接收线圈处,并且被配置为检测指示由磁体组件生成的静态场的电压值;以及处理器,其被配置为基于当RF接收线圈进入磁体组件的内部空间时从磁传感器发送的电压值来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
处理器可以进一步被配置为响应于从磁传感器传输的电压值超过预定参考电压值而确定RF接收线圈被放置于正常位置。
RF接收线圈可以与磁体组件分离并且比磁体组件更靠近对象布置。
RF接收线圈可以包括联接到磁传感器的直流(DC)导体。
MRI设备可以进一步包括转移台,该转移台被配置成将对象转移到磁体组件的内部空间。
处理器可以进一步被配置为响应于确定RF接收线圈被放置于异常位置而使转移台停止移动。
MRI设备还可以包括:图像处理器,其被配置为基于从RF接收线圈发送的MR信号生成MR图像;以及显示器,其被配置为显示由图像处理器生成的MR图像,其中,处理器还被配置为响应于确定RF接收线圈被放置于异常位置而控制显示器显示警告图像。
MRI设备还可以包括:声音输出接口,其被配置为响应于确定RF接收线圈被放置于异常位置而向用户输出警告声音。
磁传感器可以包括设置在RF接收线圈处的第一磁传感器和第二磁传感器,并且第一磁传感器可以设置为与第二磁传感器分开。
处理器还可以被配置为通过将第一磁传感器的第一检测值与第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
处理器还可以被配置为通过比较第一磁传感器的第一检测值和第二磁传感器的第二检测值来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
根据示例性实施例的一个方面,提供了一种用于磁共振成像(MRI)设备的控制方法,包括:通过磁体组件在磁体组件的内部空间中生成磁场;通过射频(RF)接收线圈接收从施加有磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;通过磁传感器检测指示由磁体组件生成的静态场的电压值;并且基于当RF接收线圈进入磁体组件的内部空间时从磁传感器发送的电压值来确定RF接收线圈是否被放置在正常位置。
确定结果可以包括响应于从磁传感器发送的电压值超过预定参考电压值而确定RF接收线圈被放置于正常位置。
控制方法可以进一步包括:响应于确定RF接收线圈被放置在异常位置而使对象停止移动到磁体组件的内部空间中。
磁传感器可以包括设置在RF接收线圈处的第一磁传感器和第二磁传感器,并且第一磁传感器可以设置为与第二磁传感器分开,并且所述确定可以包括通过将第一磁传感器的第一检测值和第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定RF接收线圈是否被放置在正常位置。
磁传感器可以包括设置在RF接收线圈处的第一磁传感器和第二磁传感器,并且第一磁传感器可以设置为与第二磁传感器分开,并且所述确定可以包括通过将第一磁传感器的第一检测值与第二磁传感器的第二检测值进行比较来确定RF接收线圈是否被放置在正常位置。
控制方法可以进一步包括:响应于确定RF接收线圈被置于异常位置而向用户输出警告声音或警告图像。
根据示例性实施例的一个方面,提供了一种磁共振成像(MRI)设备,包括:磁体组件,其被配置为在孔中产生磁场;射频(RF)接收线圈,其比磁体组件更靠近对象设置;磁传感器,其被设置在RF接收线圈处,并被配置为检测由磁体组件生成的磁场;以及处理器,被配置为在所述对象移动到所述孔中时确定所述检测到的磁场的强度的增加率是否小于阈值增加率,并响应于检测到的磁场的强度的增加率小于阈值增加率而指示RF接收线圈处于异常位置。
磁传感器可以包括彼此分离布置的多个子磁传感器,并且处理器还可以被配置为确定所述多个子磁传感器的磁场方向之间的差异是否在预定方向差异范围内,并且响应于磁场方向之间的差异处于预定方向差异范围之外而指示RF接收线圈处于异常位置。
磁传感器可以包括彼此分离布置的多个子磁传感器,并且处理器可以进一步被配置为确定所述多个子磁传感器的磁场强度之间的差异是否在预定的强度差异范围内,并且响应于磁场强度之间的差异处于预定强度差异范围之外而指示RF接收线圈处于异常位置。
附图说明
参考附图,通过描述某些示例性实施例,上述和/或其它方面将变得更加显而易见,在附图中:
图1A是示意性地示出磁共振成像(MRI)系统的视图;
图1B是示出根据示例性实施例的MRI系统的控制框图;
图2示出了MRI扫描仪剖面图;
图3是示出其中放置对象的检查区域沿着X、Y和Z轴的截面的视图;
图4是示出磁体组件和梯度线圈部分的结构的视图;
图5是示出与梯度线圈部分的相应梯度线圈的操作有关的脉冲序列的图;
图6是示出根据示例性实施例的射频(RF)接收线圈和过热问题的视图;
图7是示出根据示例性实施例的霍尔效应传感器的视图;
图8是示出根据示例性实施例的RF接收线圈的视图;
图9A和图9B示出了检测静态场中的胸部线圈的方向的操作;
图10A、10B和10C图示了根据另一示例性实施例的RF接收线圈;
图11是示出根据示例性实施例的RF接收线圈和转移台的视图;
图12是示出MRI设备的操作的流程图;
图13是示出用于确定RF接收线圈的取向的方法的流程图;
图14是示出用于确定RF接收线圈的位置的方法的流程图。
具体实施方式
下面参考附图更详细地描述示例性实施例。
在下面的描述中,即使在不同的附图中,相同的元件也使用相同的附图标号。提供描述中定义的内容,诸如详细的构造和元件,以帮助全面理解示例性实施例。然而,显而易见的是,可以在没有那些具体定义的内容的情况下实践示例性实施例。而且,众所周知的功能或结构没有被详细描述,因为它们会以不必要的细节模糊本描述。
诸如“部”和“部分”之类的术语可以体现为硬件或软件。根据示例性实施例,多个“部”和“部分”可以被实现为单个部件或单个“部”和“部分”可以包括多个部件。
在描述中,“图像”可以包括由医学成像设备(例如,磁共振成像设备(MRI)、计算机断层摄影设备(CT)、超声诊断设备或X射线设备)获取的医学图像。
术语“对象”可以表示成像的对象,并且包括人、动物或其一部分。例如,对象可以包括身体(器官)或模型的一部分。
图1A是示意性地示出磁共振成像(MRI)系统的视图。参考图1A,MRI系统100可以包括控制器120和扫描仪150。控制器120也可以被称为处理器。如图1A所示,控制器120可以被独立地实现。替代地,控制器120可以利用设置在MRI系统100中的不同位置处的多个物理上分离的部件来实现。以下将详细描述MRI系统100的每个部件。
扫描仪150可以形成为在扫描仪150内提供空隙空间的形状,并且因此允许对象插入其中(例如孔或隧道形状)。在扫描仪150内部,形成静态场和梯度场并发射RF信号。
扫描仪150可以包括静态场线圈部分151、梯度线圈部分152、RF发射线圈153、转移台200和显示器112。
静态场线圈部分151形成用于对准对象中的原子核的磁偶极矩的方向的静态磁场。静态场线圈部分151可以被实现为永磁体或使用冷却线圈的超导磁体。
梯度线圈部分152连接到控制器120。根据从控制器120发送的控制信号,梯度线圈部分152通过将梯度场施加到静态磁场而形成梯度磁场。梯度线圈部分152包括形成相互正交的X、Y和Z轴梯度磁场的X、Y和Z线圈。梯度线圈部分152产生对应于成像位置的梯度信号,从而根据对象的部分不同地引起谐振频率。
RF发射线圈153连接到控制器120,以根据从控制器120发送的控制信号向对象发射RF信号。RF发射线圈153可以接收从对象发射的磁共振(MR)信号。RF发射线圈153可以将具有与进动的频率相等的频率的RF信号发送到进动中的目标原子核,然后停止RF信号的发送并且接收从对象发射的MR信号。
RF发射线圈153生成具有与原子核的类型相对应的射频的电磁波,并且RF接收线圈170接收从原子核发射的电磁波。
根据示例性实施例,RF接收线圈170可以安装到对象。例如,根据成像部分和安装部分,可以使用诸如头部线圈、脊柱线圈、躯干线圈和膝盖线圈的附加线圈。稍后将参考其他附图来描述与其相关的详细描述。
显示器112可以设置在扫描仪150的内部和/或外部。显示器112可以由控制器120控制,并且显示器112可以向用户或对象提供与医学成像有关的信息。
另外,扫描仪150可以包括对象监视信息获取部分,该对象监视信息获取部分被配置为获取和发送与对象状态有关的监视信息。例如,对象监视信息获取部分可以从用于对对象的移动和位置进行成像的照相机、用于测量对象的呼吸的呼吸计、用于测量对象的心电图的心电图(ECG)测量仪、或用于测量对象的温度的体温测量仪器获取与对象有关的监视信息。对象监视信息获取部分可以将监视信息发送到控制器120。因此,控制器120可以使用关于对象的监视信息来控制扫描仪150的操作。以下将描述控制器120。
控制器120可以控制扫描仪150的整体操作。
控制器120可以控制在扫描仪150内形成的信号的序列。控制器120可以根据从操作部分10接收的脉冲序列或设计的脉冲序列来控制梯度线圈部分152和RF发射线圈153以及RF接收线圈170。
脉冲序列包括用于控制梯度线圈部分152、RF发射线圈153和RF接收线圈170的各种信息(例如,施加到梯度线圈部分152的脉冲信号的强度、施加持续时间和施加定时)。
控制器120可以通过根据脉冲序列控制生成梯度波形(即,电流脉冲)的波形发生器来控制梯度线圈部分152的梯度磁场形成,并且梯度放大器放大所生成的电流脉冲并且将放大的电流脉冲发送到梯度线圈部分152。
控制器120可以控制RF发射线圈153和RF接收线圈170的操作。例如,控制器120可以将具有共振频率的RF脉冲供应给RF发射线圈153以发射RF信号,并且控制器120可以通过RF接收线圈170接收MR信号。具体地,控制器120可以通过控制信号来控制被配置为改变RF信号和MR信号的发送和接收方向的切换(例如,发送/接收切换)的操作,以便根据操作模式控制RF信号的发射和MR信号的接收。
控制器120可以控制对象躺在其上的转移台200的移动。在执行成像之前,控制器120可以根据对象的目标部分预先移动传送台200。
控制器120可以控制显示器112。例如,控制器120可以控制显示器112的打开/关闭状态或显示器112上显示的屏幕。
控制器120可以使用内存和处理器实现,该内存存储用于控制MRI系统100中的部件的操作的算法以及与执行算法的程序有关的数据,该处理器使用存储在内存中的数据来执行上述操作。内存和处理器可以在分离的芯片或单个芯片中实现。
关于控制器120的详细说明将在后面通过附图详细描述。
操作部分10可以控制MRI系统100的整体操作。操作部分10可以包括图像处理器16、输入12和输出部分11。
图像处理器16可以通过使用内存存储从控制器120接收到的MR信号,并且通过使用图像处理器应用图像重构技术从存储的MR信号生成关于对象的图像数据。
例如,当通过在内存的k空间(被称为傅里叶空间或频率空间)中填充数字数据来完成k空间数据时,图像处理器16可以通过使用图像处理器应用各种图像恢复技术(例如,通过对k空间数据执行逆傅立叶变换)将k空间数据恢复成图像数据。
此外,可以并行执行由图像处理器16施加到MR信号的各种信号处理。例如,图像处理器16可以通过并行处理由多信道RF线圈接收到的多个MR信号来恢复图像数据。此外,如稍后所述,图像处理器16可以将恢复的图像数据存储在内存中,或者控制器120可以通过通信器60将恢复的图像数据存储在外部服务器中。
输入12可以从用户接收关于MRI系统100的整体操作的控制命令。例如,输入12可以从用户接收对象信息、参数信息、扫描条件和关于脉冲序列的信息。输入12可以被实现为键盘、鼠标、轨迹球、语音识别单元、手势识别单元或触摸屏。
输出部分11可以输出由图像处理器16生成的图像数据。输出部分11可以输出用户界面(UI),该用户界面(UI)被配置为允许用户输入与MRI系统100相关的控制命令。稍后将参照附图描述输出部分11。
图1A示出了操作部分10和控制器120彼此分开,但是如上所述,操作部分10和控制器120可以包含在单个设备中。而且,由操作部分10和控制器120中的每一个执行的处理可以由不同的部件执行。例如,图像处理器16可以将由控制器120接收到的MR信号转换成数字信号,或者控制器120自身可以将MR信号转换成数字信号。图1B是示出根据示例性实施例的MRI系统的控制框图。以下将参照图1B详细描述MRI系统(以下称为磁共振成像(MRI)设备)的操作。特别地,假定RF接收线圈与磁体组件分离。
参考图1B,根据示例性实施例,MRI设备包括:扫描仪(以下称为磁体组件150),其形成磁场并在原子核上生成共振现象;控制器120,其控制磁体组件150的操作,并且确定RF接收线圈170的位置和取向;图像处理器16,其基于从原子核生成的回波信号(即,MR信号)生成MR图像;以及RF接收线圈170,其接收由磁体组件生成的MR信号并将MR信号发送到图像处理器16。磁体组件150包括:静态场线圈部分151,其在磁体组件150的内部空间中形成静态场;梯度线圈部分152,其通过对静态场生成梯度场而形成梯度磁场;以及RF发射线圈153,其施加RF脉冲。当对象Ob被放置在磁体组件150的内部空间中时,静态场、梯度场和RF脉冲可以被施加到对象。构成对象Ob的原子核由所施加的RF脉冲激发,从而生成回波信号。
RF接收线圈170可以接收从激发的原子核发射的RF信号(即,MR信号)。RF接收线圈170可以用作天线以接收来自对象Ob的RF信号,并将对应的数据发送到生成MRI图像的图像处理器16。特别地,RF接收线圈170可以将具有与进动的频率相同的频率的RF信号朝向进动中的目标原子核发送到对象Ob,然后停止RF信号的发送并且接收从对象Ob发射的MR信号。
通常,RF接收线圈170可以被固定到孔或可移除地附接到孔。可移除RF接收线圈170可以包括用于对象Ob的一部分的RF线圈,其包括头部RF线圈、胸部RF线圈、腿部RF线圈、颈部RF线圈、肩部RF线圈、手腕RF线圈、和脚踝RF线圈。
可移除地附接到磁体组件150的RF接收线圈170的示例是被配置为接收在对象Ob的一些部分中激发的MR信号的表面线圈。表面线圈可以具有比体积线圈相对较小的尺寸,并且具有二维表面。因此,表面线圈可能具有比相邻部分显著较高的信噪比。
RF接收线圈170的另一示例是其中多个表面线圈以一维或二维布置以延伸接收区域的阵列线圈。阵列线圈根据目标部位可以具有各种阵列形状,阵列线圈可以分类为头型、头颈型、胸型、脊柱型、腹型和腿型。由于形成阵列线圈的表面线圈的相对位置不同,因此表面线圈接收到的信号的相位也不同。因此,当通过组合由每个表面线圈接收到的信号来重构图像时,通过考虑表面线圈的接收相位获得具有高信噪比的图像可以是可行的。
根据示例性实施例,RF接收线圈170可以包括磁传感器。特别地,磁传感器表示被配置为检测由磁体组件150施加的磁场的传感器。
特别地,根据示例性实施例的磁传感器可以包括霍尔效应传感器171,该霍尔效应传感器171被配置为基于霍尔效应来检测磁场。霍尔效应传感器171可以附接到RF接收线圈170,或者可以是内置形式。以下为了便于说明,将安装在RF接收线圈上的磁传感器称为霍尔效应传感器171。
当RF接收线圈170围绕待扫描对象的身体部分缠绕时,霍尔效应传感器171检测由于在孔内形成的磁场而产生的霍尔电压值,然后霍尔效应传感器171将霍尔电压值发送到控制器120。将在后面参照图7详细描述霍尔效应传感器171。
控制器120包括:静态场控制器121,其控制由静态场线圈部分151形成的静态场的强度和方向;脉冲序列控制器122,其通过设计脉冲序列控制梯度线圈部分152和RF发射线圈153;转移控制器123,其控制被配置为将对象Ob移动到空腔的转移台200;以及RF线圈位置检测器124,其检测RF接收线圈170是否被安装或RF接收线圈170的取向。
稍后将参照图2描述静态场控制器121和脉冲序列控制器122的操作的详细描述。
转移控制器123根据用户经由操作控制台111输入的输入信号来控制对象Ob躺在其上的转移台200。另外,当RF接收线圈170未被适当安装时,转移控制器123可以通过中断从操作控制台111接收到的输入使转移台200停止移动。
RF线圈位置检测器124从包含在RF接收线圈170中的霍尔效应传感器171接收检测值,并且确定RF接收线圈170是否被适当地安装到对象Ob。特别地,RF线圈位置检测器124可以使用霍尔效应传感器171的检测值来确定RF接收线圈的取向,并且还基于该检测值来确定RF接收线圈的位置。稍后将参考图9A和图9B来描述RF线圈位置检测器124的确定过程。
如上所述,控制器120是被配置为控制MRI设备100的整体操作的处理器。控制器120可以被实现为分别对应于静态场控制器121、脉冲序列控制器122、转移控制器123和RF线圈位置检测器124的多个硬件芯片,但是不限于此。控制器120的静态场控制器121、脉冲序列控制器122、转移控制器123和RF线圈位置检测器124可以表示软件模块并且可以以硬件方式集成到单个片上系统(SOC)中。
控制器120可以使用内存和处理器实现,该内存存储用于控制MRI系统100中的部件的操作的算法以及与执行算法的程序有关的数据,该处理器使用存储在内存中的数据来执行上述操作。内存和处理器可以在分离的芯片或单个芯片中实现。
MRI设备100可以包括将梯度信号施加到梯度线圈部分152的梯度控制器130和将RF信号施加到RF发射线圈153的RF发送器140。根据脉冲序列控制器122的控制,梯度控制器130和RF发送器140可以调节形成在磁体组件150内部的梯度场和施加到原子核的RF。
图像处理器16包括:数据接收器161,其收集关于自旋回波信号(即从原子核生成的MR信号)的数据;数据存储器162,其存储由数据接收器161接收到的数据;以及数据处理器163,其通过处理存储在数据存储器162中的数据生成MR图像。
数据接收器161可以包括:前置放大器,其放大由RF接收线圈170接收到的MR信号;相位检测器,其接收从前置放大器发送的MR信号,然后检测相位;以及模拟/数字(A/D)转换器,其将通过相位检测获取的模拟信号转换为数字信号。此外,数据接收器161将转换为数字信号的MR信号发送到数据存储器162。
在数据存储器162中形成构成二维(2D)傅里叶空间的数据空间,并且当通过完成扫描而将生成的全部数据完全存储时,数据处理器163通过对2D傅立叶空间中的数据执行2D逆傅里叶转换来重新配置对象Ob的图像。重新配置的图像被显示在显示器112上。
此外,MRI设备100可以包括用户操作部分110,并且因此可以从用户接收关于MRI设备100的整体操作的控制指令,并且具体地,从用户接收关于扫描序列的指令并且生成脉冲序列。
用户操作部分110可以包括:操作控制台111,其允许用户操作系统;显示器112,其显示控制状态并且显示由图像处理器16生成的图像,以允许用户诊断对象的健康状态;和声音输出部分(例如,声音输出接口)113,其向用户警告RF接收线圈170未被适当安装的事实。
显示器112可以显示与MRI设备100的操作相关联的输出屏幕以及由图像处理器16生成的图像。特别地,当RF接收线圈170没有被适当地安装到对象Ob时,或者当RF接收线圈170未以用于接收静态场的取向被放置时,可以在显示屏上显示警告图像以警告用户。
显示器112可以由阴极射线管(CRT)、数字光处理(DLP)面板、等离子显示器(PDP)、液晶显示器(LCD)面板、电致发光(EL)面板、电泳显示器(EPD)面板、电致变色显示器(ECD)面板、发光二极管(LED)面板或有机发光二极管(OLED)面板实现,但不限于此。
如上所述,当显示器112包括触摸屏面板(TSP)时,显示器112可以用作输入12。
声音输出部分113是在由MRI设备100执行的输出操作中,操作与输出警告音的扬声器有关的输出部分11的部件的模块。也就是说,声音输出部分113可以向用户输出声音、警告声音和语音指导。
特别地,当RF接收线圈170未被适当地安装在对象Ob上时,或者当RF接收线圈170未以用于接收静态场的取向被放置时,MRI设备100可以通过声音输出部分113警告用户。
另外,MRI设备100可以包括在此未描述的部件。例如,磁共振(MRI)设备100可以包括能够同时执行RF发送和接收的混合RF线圈。在这种情况下,霍尔效应传感器171可以设置在混合RF线圈中。
图2示出了MRI扫描仪剖面图,图3是沿着X、Y和Z轴示出其中放置对象的检查区域的截面的视图,图4是示出磁体组件和梯度线圈部分的结构的视图。
参照图2,扫描仪(在下文中被称为磁体组件150)具有管状结构,并且可以被称为台架或孔。磁体组件150的内部空间被称为空腔,并且转移台200将位于其上的对象Ob转移到空腔以获取MR图像。
如图1A或1B所示,磁体组件150包括静态场线圈部分151、梯度线圈部分152和RF发射线圈153。
静态场线圈部分151可以形成为其中线圈围绕空腔缠绕的形状,并且当电流被施加到静态场线圈部分151时,在磁体组件150内部(即在空腔中)形成静态磁场。
静态磁场的方向基本上与磁体组件150的驱动轴平行。
当在空腔中形成静态磁场时,构成对象Ob的原子的原子核,特别是氢原子沿着静态磁场的方向布置,并且沿着静态磁场的方向执行进动。原子核的进动速度可以表示为进动频率,并且这种进动频率可以被称为拉莫尔(Larmor)频率并且由下面的等式1表示。
[等式1]
ω=γB0
这里,ω是拉莫尔频率,γ是根据原子核的种类而变化的比例常数,B0是以特斯拉(T)或高斯(G)测量的外部磁场的强度。进动频率的单位是Hz。
例如,在1T的外部磁场中,氢质子的进动频率为42.58MHz,在构成人体的元素中,氢占有最大的比例,因此MRI期间主要利用氢质子的进动来获取MR信号。
梯度线圈部分152在空腔中形成的静态磁场中生成梯度,从而形成梯度磁场。
如图3所示,与对象Ob的从头部到脚部的长度方向平行延伸的轴线,即与静态磁场的方向平行延伸的轴线可以定义为Z轴,与对象Ob的横向方向平行延伸的轴线可以被定义为X轴,并且与空间中的垂直方向平行延伸的轴线可以被定义为Y轴。
为了获取MR信号的三维(3D)空间信息,需要在X轴、Y轴和Z轴的所有方向上的梯度磁场。例如,梯度线圈部分152包括三对梯度线圈。
如图4所示,Z轴梯度线圈152z包括一对环型线圈,并且Y轴梯度线圈152y位于对象Ob的上方和下方。此外,X轴梯度线圈152x位于对象Ob的左侧和右侧。
图5是示出与梯度线圈部分的相应梯度线圈的操作有关的脉冲序列的图。
当具有相反极性的直流电流在两个Z轴梯度线圈152z中以相反的方向流动时,磁场在Z轴方向上改变,从而形成梯度磁场。
当通过使电流沿着Z轴梯度线圈152z流动预定时间而形成梯度磁场时,根据梯度磁场的大小将谐振频率改变为更高的频率或更低的频率。当通过RF发射线圈153施加对应于特定位置的RF信号时,仅与特定位置对应的切片的质子发生共振。因此,在切片选择中使用Z轴梯度线圈152z。随着在Z轴方向上形成的梯度磁场增加,可以选择具有较小厚度的切片。
当通过由Z轴梯度线圈152z形成的梯度磁场选择切片时,构成切片的所有自旋(spin)具有相同的频率和相同的相位,因此相应的自旋彼此不可区分。
特别是由Y轴倾梯度线圈152y形成在Y轴方向上的梯度磁场时,梯度磁场导致相位偏移,使得切片行具有不同相位。
即,在形成Y轴梯度磁场时,施加有大的梯度磁场的行的自旋的相位变化为较高的频率,并且施加有小的梯度磁场的行的自旋的相位变化为较低的频率。当Y轴梯度磁场被去除时,发生所选择的切片的相应行的相移,并且因此这些行具有不同的相位,并且由此可以将这些行相互区分。如上所述,由Y轴梯度线圈152y形成的梯度磁场用于相位编码。
通过由Z轴梯度线圈152z形成的梯度磁场来选择切片,并且通过由Y轴梯度线圈152y形成的梯度场,构成所选切片的行通过其不同的相位彼此区分开。然而,构成每个行的相应自旋具有相同的频率和相同的相位,因此彼此不可区分。
特别是在由X轴梯度线圈152x形成在X轴方向上的梯度磁场时,X轴梯度磁场导致构成每个行的自旋具有不同的频率,使得相应的自选彼此可区分。如上所述,在频率编码中使用由X轴梯度线圈152x形成的梯度磁场。
如上所述,由Z轴、Y轴和X轴梯度线圈形成的梯度磁场通过切片选择、相位编码和频率编码执行相应自旋的空间位置的编码,即空间编码。
梯度线圈部分152连接到梯度控制器130,并且梯度控制器130根据从脉冲序列控制器122发送的控制信号向梯度线圈部分152施加梯度波形(即,电流脉冲),然后生成梯度磁场。因此,梯度控制器130可以被称为梯度电源,并且可以包括对应于梯度线圈部分152的三对梯度线圈152x、152y和152z的三个驱动电路。
通过外部磁场排列的原子核以拉莫尔频率实行进动,并且若干个原子核的磁化矢量和可以表示为净磁化M。
净磁化M的Z轴分量可以不被测量,因此只可检测到Mxy。因此,为了获取MR信号,净磁化可通过激发原子核而必须存在于X-Y平面上。为了激发原子核,调谐到原子核的拉莫尔频率的RF脉冲可能必须施加到静态磁场。
RF发射线圈153连接到RF发送器140,并且RF发送器140根据从脉冲序列控制器122发送的控制信号向RF发射线圈153施加高频信号,使得RF发射线圈153可以发送RF脉冲到磁体组件150的内部。
RF发送器140可以包括将高频信号调制成脉冲型信号的调制电路、以及放大脉冲型信号的RF功率放大器。
RF接收线圈170可以接收从原子核生成的RF信号(即,磁共振(MR)信号)。RF接收线圈170可以通过切换部分将MR信号发送到图像处理器16,并且图像处理器16可以通过处理该MR信号来生成MR图像。具体地,图像处理器16包括:数据接收器161,其收集来自RF接收线圈的MR信号并处理该MR信号;以及数据处理器,其使用由数据接收器161接收到的数据来生成MR图像。
数据接收器161可以包括放大由RF接收线圈170接收到的MR信号的放大器。
作为从原子核获取MR信号的方法,可以使用自旋回波脉冲序列。如果RF发射线圈153施加RF脉冲,则在施加第一RF脉冲之后以适当的时间间隔Δt再次发送RF脉冲时,在从此时经过时间Δt之后发生原子核的强横向磁化,并且可以从其获取MR信号。这被称为自旋回波脉冲序列,并且在施加第一RF脉冲之后生成MR信号所用的时间被称为时间回波(TE)。
质子的翻转度可以表示为质子从质子在翻转之前所在的轴移动的角度,并且根据质子的翻转度被表示为90度RF脉冲、180度RF脉冲等。
图6是示出根据示例性实施例的RF接收线圈和过热问题的视图。
通常,RF接收线圈170可以被固定到孔或可移除地固定到孔。
特别地,可移除RF接收线圈170可根据对象(例如,目标身体部分)而变化以获得图像。RF接收线圈170可以包括头部线圈、脊柱线圈、肩部线圈、胸部线圈、躯干线圈、膝盖线圈、PV线圈或脚踝线圈。
RF接收线圈170可以通过有线或无线连接到控制器120,并且可以将由RF接收线圈170收集的MR信号发送到控制器120或外部装置。稍后将参照图11描述RF接收线圈170发送MR信号的示例。
RF接收线圈170可以包括各种信道的RF线圈,诸如16个信道、32个信道、72个信道和144个信道。信道表示能够接收MR信号的路径,并且当RF接收线圈170的信道增加时,可以减少谐振信号获取时间并且可以生成具有更高灵敏度的图像数据。
根据一个示例性实施例,RF接收线圈170可以如图6所示来生产。图6中所示的每个电路端子示意性地示出了RF接收线圈170的线圈170a的布置。在图6的RF接收线圈170中,布置有局部线圈和用作接收MR信号的天线的电路。
然而,随着RF接收线圈170中信道的数量增加,体积线圈可能增加,并且当施加电力时可能导致过热。
如上所述,当空腔中形成静态场时,RF接收线圈170使用对象Ob中的氢质子的进动来接收MR信号。当RF接收线圈170异常地安装到对象Ob时或者当RF接收线圈170没有沿着适当的方向安装时,可能难以适当地接收MR信号。因此,这意味着可能难以获得对象Ob的清晰图像。在这种情况下,用户可以重复地操作MRI设备100以获得清晰的图像,并且因此可以将过量的电力施加到RF接收线圈170。
此外,RF接收线圈170可以与目标对象Ob的磁体组件150分离地布置,以有效地接收MR信号。分离的RF接收线圈170被布置成与对象Ob紧密接触。
当RF接收线圈170异常地附接到对象Ob时,靠近对象Ob的RF接收线圈170可能接收到过多的电力,并且嵌入在RF接收线圈170中的电路170b可能发热。由于加热的RF接收线圈170位于靠近对象Ob的位置,因此存在事故风险。
图7是示出根据示例性实施例的霍尔效应传感器的视图。
参考图7,所公开的RF接收线圈170可以包括霍尔效应传感器171
霍尔效应(hall-effect)意味着潜在的不同征兆。特别地,在电流流过导体的状态下,在与电流方向垂直的方向上形成磁场时,在流过电流的导体中生成电位差(形成电场)的现象是霍尔效应。
如图7所示,将磁体的N极连接到S极的箭头形成磁场。N极和S极表示MRI设备100的磁体组件150,连接N极和S极的多个箭头表示静态场。
当霍尔效应传感器171接收来自电源180的电力时,电流从电源180的负端子流向正端子。就是说,电流在图7的x轴中流动。此时,在流过电流的导体175中,由霍尔效应在y轴方向上生成电位差。
霍尔效应传感器171检测在y轴方向上生成的电势差,即霍尔电压。
由霍尔效应传感器171检测到的霍尔电压的电压值可以由磁场改变。因此,霍尔效应传感器171可以检测外部磁场的强度。霍尔效应传感器171可以施加外部磁场的强度以检测直流电或交流电流,并利用外部磁场的强度来检测转子的旋转。
设置在RF接收线圈170中的所述霍尔效应传感器171的检测值可以用于确定RF接收线圈170在静态场中的位置(例如,取向)。具体地,MRI设备100的控制器120(例如,RF线圈位置检测器124)可以基于由霍尔效应传感器171发送的电势值来确定RF接收线圈170是否被放置在静态场中的适当方向上。
根据示例性实施例,磁场传感器(例如,霍尔效应传感器171)可以与DC导体一起设置在RF接收线圈170中。DC导体可以用作放大由霍尔效应传感器生成的电势值。DC导体可以放大霍尔效应传感器171的检测值以帮助RF线圈位置检测器124,使得RF线圈位置检测器124容易地检测到检测值中的微小变化。
另外,霍尔效应传感器171可以通过不同的部件设置在RF接收线圈170中,但是不限于此。
图8是示出根据示例性实施例的RF接收线圈的视图,图9A和图9B示出了检测静态场中的胸部线圈的方向的操作。为了避免多余的描述,将一起描述其描述。
参照图8,RF接收线圈170可以被实现为胸部线圈172。具有身体阵列的胸部线圈172可以放置在对象Ob的胸部中,以接收由诸如人体心脏和器官等内部器官生成的MR信号。
根据示例性实施例,胸部线圈172可以包括霍尔效应传感器171以及其中的线圈。
至少一个霍尔效应传感器171a和171b可以设置在胸部线圈172中,并且霍尔效应传感器171可以放置在胸部线圈172的任何位置,只要其被放置在胸部线圈172内。
参照图9A和图9B,胸部线圈172可以放置在转移台200上,并且可以与转移台200一起移动到孔中。
胸部线圈172可以定位在对象Ob的胸部之上以对胸部成像,但是为了便于描述,在图9A和图9B中省略了对象Ob。
嵌入在胸部线圈172中的霍尔效应传感器171a和171b通过孔内的磁场的作用来测量霍尔电压值。
如参考图2所提及的,静态场可以由磁体组件150在孔内部形成。如图9A和图9B所示,可以在箭头方向(即,方向A)上形成静态场。
如图9A和图9B所示,当胸部线圈172沿方向A移动时,霍尔效应传感器171a和171b检测由霍尔效应生成的霍尔电压值,并将霍尔电压值发送到RF线圈位置检测器124。
为了便于描述,描述了RF线圈位置检测器124与控制器120分离,但是RF线圈位置检测器124可以作为单个处理器与控制器120一体地形成。因此,RF线圈位置检测器124将被称为控制器120。
控制器120可以将发送的电压值与预定参考值进行比较。当发送的电压值大于或等于预定参考值时,控制器120可以确定胸部线圈172被适当地附接到对象Ob,然后可以允许胸部线圈172继续沿方向A移动。
当胸部线圈172的位置不同于图9A和图9B所示的情况时(例如,当胸部线圈172在对象Ob上错位时,或者当胸部线圈172以与A方向相反的方向附接到对象Ob时),霍尔效应传感器171a和171b检测到的霍尔电压值由于静态场而会与参考值不同。
也就是说,当由霍尔效应传感器171a和171b发送的检测值小于或等于参考值时,控制器120可以确定胸部线圈172未适当地准备好,然后停止转移台200的操作或者将其警告给用户或磁体组件150的操作者。
根据另一示例性实施例,控制器120可以确定,当转移台200和胸部线圈172移动到磁体组件150的孔中时,由胸部线圈172检测到的磁场强度的增加率,并且可以将所确定的增加率与磁场强度的预定增加率进行比较。如果由胸部线圈172检测到的增加率小于预定增加率,则控制器120可以确定胸部线圈172被放置于异常位置。
将参考附图描述基于霍尔效应传感器171a和171b的检测值来确定胸部线圈172的位置和取向的详细方法。
图10A、10B和10C图示了根据另一示例性实施例的RF接收线圈。
参考图10A,所示的RF接收线圈170是用于拍摄对象Ob的脑部图像的头部线圈173。
如图10A所示,头部线圈173可以设置在对象Ob的头部中,并与转移台200一起移动到孔。头部线圈173可以包括第一霍尔效应传感器171a和第二霍尔效应传感器171b。
当头部线圈173移动到孔时,多个霍尔效应传感器171a和171b检测霍尔电压值,然后将检测到的多个霍尔电压值发送到控制器120。
参考图10B,头部线圈173通过转移台200移动到孔中。特别地,第一霍尔效应传感器171a首先移动到孔的内部,并且将通过静态场增加的霍尔电压值发送到控制器120。
当由第一霍尔效应传感器171a发送的霍尔电压值超过参考值时,控制器120可确定头部线圈173进入孔。
参考图10C,转移台200通过用户的输入继续移动。头部线圈173的第二霍尔效应传感器171b也移动到孔中。
在这种情况下,第二霍尔效应传感器171b将通过静态场增加的霍尔电压值发送到控制器120。控制器120确定发送的霍尔电压值是否超过参考值。
例如,当由第二霍尔效应传感器171b发送的霍尔电压值不同于由第一霍尔效应传感器171a发送的霍尔电压值时,或者当由第二霍尔效应传感器171b发送的霍尔电压值不超过参考值时,控制器120可以确定头部线圈173异常地放置到对象Ob。
另外,当第二霍尔效应传感器171b在转移台200开始移动之后首先发送检测值时,控制器120可以确定头部线圈173以异常方向被放置到对象Ob。
又如,控制器120可以基于其中第一霍尔效应传感器171a和第二霍尔效应传感器171b发送检测值的时间段以及检测值变化来确定RF接收线圈的位置。具体地,当转移台200将对象Ob移动到孔中时,控制器120可以接收由第一和第二霍尔效应传感器171a和171b发送的检测值。由于设置在移动的RF接收线圈170中的第一霍尔效应传感器171a的位置和第二霍尔效应传感器171b的位置彼此不同,所以控制器120可以通过比较每个霍尔效应传感器171a和171b的检测值确定RF接收线圈的位置。
控制器120可以确定由第一霍尔效应传感器171a检测到的磁场的第一幅度(例如,磁通量密度的值)与由第二霍尔效应传感器171b检测到的磁场的第二幅度之间的差异,并且可以确定第一幅度与第二幅度之间的差异是否大于预定幅度差异。如果第一幅度和第二幅度之间的差异超过预定幅度差异范围,则控制器120可以确定RF接收线圈170被放置于异常位置。第一霍尔效应传感器171a和第二霍尔效应传感器171b可以输出分别对应于磁场的第一幅度和磁场的第二幅度的电压值。
此外,控制器120可以确定由第一霍尔效应传感器171a检测到的磁场的第一方向与由第二霍尔效应传感器171b检测到的磁场的第二方向之间的差异,并且可以确定第一方向与第二方向之间的差异是否在磁场方向差异的预定范围内。如果第一方向和第二方向之间的差异处于预定范围之外,则控制器120可以确定RF接收线圈170相对于对象Ob被放置于异常位置。
同时,当确定头部线圈173异常地放置到对象Ob时,或者当确定头部线圈173的位置在孔中不同时,控制器120可以停止转移台200的操作或者通过使用报警器或显示器而警告用户。
图11是示出根据示例性实施例的RF接收线圈和转移台的视图。
参考图11,MRI设备100可以包括转移台200和用于拍摄对象Ob的膝盖图像的RF接收线圈170,即膝盖线圈174。
图11的膝盖线圈174是接收MR信号的RF接收线圈170的类型。膝盖线圈174可以形成为圆形以对膝盖进行成像,并且设置有膝盖插入其中的中空部174a。
膝盖线圈174可以包括:固定部分174b,其固定到转移台200的底部;壳体174c,其可移除地安装到固定部分174b,并被构造成通过联接到固定部分174b而形成中空部174a。
当对象Ob的腿部被放置在固定部分174b中时,壳体174c被联接到固定部分174b,使得对象Ob的腿部被固定而不移动腿部。
然而,尽管膝盖线圈174固定到对象Ob,但是由于对象Ob的移动,对象Ob的位置可能错位。为了防止这种情况,所公开的膝盖线圈174包括霍尔效应传感器171。也就是说,MRI设备100可以基于由霍尔效应传感器171发送的检测值来确定膝盖线圈174是否被适当地固定或者膝盖线圈174的壳体174c的方向是否被适当地联接。
霍尔效应传感器171可以设置在膝盖线圈174的壳体174c中或者联接到膝盖线圈174的壳体174c的外侧,但是不限于此。
图11示出了转移台200将对象Ob移动到空腔。
转移台200可以通过用户的输入而移动,或者由转移控制器123控制。例如,当RF线圈位置检测器124基于霍尔效应传感器171的检测值确定膝盖线圈174未被固定时,转移控制器123可以停止转移台200的移动。
如图11所示,转移控制器123可以通过连接部分201控制转移台200。此外,连接部分201可以将电力传送到膝盖线圈174,并且将由膝盖线圈174接收到的MR信号发送到数据接收器161。
图11所示的转移台200和膝盖线圈174仅是本公开的示例,因此可以允许各种修改,只要膝盖线圈174包括霍尔效应传感器171。
图12是示出MRI设备的操作的流程图。
首先,RF接收线圈170的霍尔效应传感器171检测孔中的霍尔电压(操作300)。
如上所述,霍尔效应传感器171检测由静态场线圈部分151生成的孔的静态场引起的霍尔电压。霍尔效应传感器171将检测到的霍尔电压值发送到控制器120,特别是RF线圈位置检测器124(操作310)。
控制器120确定发送的霍尔电压值是否等于或大于参考电压(操作320)。
特别地,当由霍尔效应传感器171检测到的霍尔电压值超过阈值电压时,控制器120可以确定RF接收线圈170适当地附接到对象Ob。
同时,参考电压可以是预定值,并且参考电压可以根据从MRI设备100发射的静态场的大小而变化。
控制器120可以确定RF接收线圈170的方向或取向(操作330)。
例如,当在脊柱线圈的颈部中设置单个霍尔效应传感器170时,控制器120可以基于转移台200被启用的时间点和转移台200的移动时间来确定对象Ob是否适当地佩戴了脊柱线圈。例如,当霍尔效应传感器171在参考时间到期之后发送超过阈值电压的霍尔电压值时,控制器120可以确定对象Ob反向地佩戴脊柱线圈。
又例如,RF接收线圈170可以包括至少一个霍尔效应传感器171。当RF接收线圈170是用于对对象Ob的脊柱部分进行成像的脊柱线圈时,脊柱线圈可以以区分脊柱的取向的方式制造,即从颈部到腰部。
控制器120可以通过将由多个霍尔效应传感器171发送的每个检测值与预定参考值比较来确定RF接收线圈170的方向。
另外,控制器120可以通过将由多个霍尔效应传感器171发送的每个检测值彼此进行比较来确定RF接收线圈170的位置。当RF接收线圈170移动到孔中时,每个霍尔效应传感器171可以根据其位置发送不同的检测值。控制器120可以通过将检测值彼此进行比较来确定RF接收线圈170的位置。
当确定RF接收线圈170没有适当地安装时,控制器120可以警告用户(操作340)。
作为操作320和330的替代或者除操作320和330之外,控制器120还可以确定,当转移台200和RF接收线圈170移动到磁体组件150的孔中时,由RF接收线圈170检测到的磁场强度的增加率,并且可以将所确定的增加率与磁场强度的预定增加率进行比较。如果所确定的增加率小于预定增加率,则控制器120可以确定RF接收线圈170被放置于异常位置,并且可以通过图像或声音警告用户(操作340)。
例如,控制器120可以在显示器112上向用户显示警告消息,或者通过声音输出部分113输出警告声音。控制器120可以使对象Ob停止进入孔中以控制转移台200。控制器120可以通过控制转移台200来使对象Ob停止进入孔。
图13是示出用于确定RF接收线圈的取向的方法的流程图。
根据示例性实施例,RF接收线圈170可以包括第一霍尔效应传感器171a和第二霍尔效应传感器171b,如图8所示。
如上所述,RF接收线圈170可以在被附接到对象Ob的同时移动到孔。第一霍尔效应传感器171a检测由于静态场引起的霍尔电压(操作400)。
控制器120接收由第一霍尔效应传感器171a检测到的第一检测值,并确定第一检测值是否超过参考电压(操作410)。
当第一检测值不超过参考电压时,控制器120可以确定RF接收线圈170未适当地附接到对象Ob。控制器120可以停止转移台200的移动并警告用户(操作450)。
当第一检测值超过参考电压时,控制器120可以继续将转移台200移动到孔中。
第二霍尔效应传感器171b检测由于孔中的强静态场而导致的霍尔电压值(操作420)。
由第二霍尔效应传感器171b检测到的第二检测值被发送到控制器120,并且控制器120将第二检测值与预定参考电压值进行比较。
控制器120确定第二检测值是否超过参考电压(操作430)。
当第二检测值超过参考电压时,控制器120可以确定RF接收线圈170沿正常方向或以正常位置附接到对象Ob。
在这种情况下,控制器120可以控制转移台200,使得转移台200继续移动到孔中,直到转移台200完全放置在孔中(操作440)。
当第一检测值不超过参考电压时,控制器120可以确定RF接收线圈170以异常方向或异常位置附接到对象Ob。在这种情况下,控制器120可以停止转移台200的移动并且将其警告给用户(操作450)。
图14是示出用于确定RF接收线圈的位置的方法的流程图。
参考图14,控制器120移动转移台200(500)。
利用转换台200,附接到对象Ob的RF接收线圈170可以移动到孔。当转移台200移动时,RF接收线圈170也移动,并且设置在RF接收线圈170中的霍尔效应传感器171a和171b检测由于静态场引起的霍尔电压。
控制器120接收由第一霍尔效应传感器171a检测到的第一检测值(操作510)。
控制器120接收由第二霍尔效应传感器171b检测到的第二检测值(操作520)。
由磁体组件150施加的静态场在孔内侧不能总是一致的。另外,由RF接收线圈170中的彼此分开的多个霍尔效应传感器171a和171b检测到的霍尔电压值可以根据移动到孔内侧的RF接收线圈170的位置而变化。
即,控制器120通过比较第一检测值和第二检测值来确定RF接收线圈170的位置(操作530)。
如图10A、10B和10C所示,强烈受到RF接收线圈170中的静态场的影响的第一霍尔效应传感器171a的第一检测值可能不同于由第二霍尔效应传感器171b检测到的检测值。控制器120可以通过比较检测值来确定RF接收线圈170的位置。
控制器120向用户显示所确定的RF接收线圈170的位置(操作540)。
控制器120将RF接收线圈170的位置信息发送给用户的方法可以变化。例如,控制器120可以通过在显示器112上输出图像或图片来显示RF接收线圈170的位置。
根据该控制方法,MRI设备100确定RF接收线圈170的方向和位置,并且MRI设备100可以通知用户RF接收线圈170是否被适当地安装到对象Ob。因此,MRI设备100可以防止由于RF接收线圈170被错误地安装而不输出清晰图像的情况,并且MRI设备100可以通过最小化在RF接收线圈170的线圈中生成的热量来防止对象Ob的事故。
根据上述示例性实施例,磁共振成像设备及其控制方法可以允许通过使用包含在RF线圈中的磁场传感器来确定在孔中的RF线圈的位置或取向,并且因此可以防止由错误安装引起的再成像并通过防止RF线圈的过热来确保患者安全。
虽然不限于此,但是示例性实施例可以被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储随后可以由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在网络联接的计算机系统上,使得计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。此外,示例性实施例可以被写为计算机程序,该计算机程序通过诸如载波之类的计算机可读发送介质被发送,并且在执行程序的通用或专用数字计算机中被接收和实施。此外,可以理解,在示例性实施例中,上述设备和装置的一个或多个单元可以包括电路、处理器、微处理器等,并且可以执行存储在计算机可读介质中的计算机程序。
前述示例性实施例仅仅是示例性的,不应被解释为限制性的。本教导可以容易地应用于其他类型的设备。而且,示例性实施例的描述旨在是说明性的,而不是限制权利要求的范围,并且对于本领域的技术人员来说许多替代、修改和变化将是显而易见的。
Claims (15)
1.一种磁共振成像(MRI)设备,包括:
磁体组件,其被配置为在所述磁体组件的内部空间中生成磁场;
射频(RF)接收线圈,其被配置为接收从施加有所述磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;
磁传感器,其设置在所述RF接收线圈处,并且被配置为检测指示由所述磁体组件生成的静态场的电压值;和
处理器,其被配置为基于当所述RF接收线圈进入所述磁体组件的内部空间时从所述磁传感器发送的电压值来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
2.根据权利要求1所述的MRI设备,其中,
所述处理器进一步被配置为响应于从所述磁传感器传输的电压值超过预定参考电压值而确定所述RF接收线圈被放置于正常位置。
3.根据权利要求1所述的MRI设备,其中,
所述RF接收线圈与所述磁体组件分离,并且比所述磁体组件更靠近所述对象而布置。
4.根据权利要求1所述的MRI设备,其中,
所述RF接收线圈包括联接到所述磁传感器的直流(DC)导体。
5.根据权利要求1所述的MRI设备,还包括:
转换台,其被配置将所述对象转移到所述磁体组件的内部空间。
6.根据权利要求5所述的MRI设备,其中,
所述处理器进一步被配置为响应于确定所述RF接收线圈被放置于异常位置而使所述转移台停止移动。
7.根据权利要求1所述的MRI设备,还包括:
图像处理器,其被配置为基于从所述RF接收线圈发送的MR信号来生成MR图像;和
显示器,其被配置为显示由所述图像处理器生成的MR图像,
其中,所述处理器还被配置为响应于确定所述RF接收线圈被置于异常位置而控制所述显示器显示警告图像。
8.根据权利要求1所述的MRI设备,还包括:
声音输出接口,其被配置为响应于确定所述RF接收线圈被放置于异常位置而向用户输出警告声音。
9.根据权利要求1所述的MRI设备,其中,
所述磁传感器包括设置在所述RF接收线圈处的第一磁传感器和第二磁传感器,并且所述第一磁传感器设置为与所述第二磁传感器分开。
10.根据权利要求9所述的MRI设备,其中,
所述处理器还被配置为通过将所述第一磁传感器的第一检测值和所述第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定所述RF接收线圈是否被放置于正常位置。
11.根据权利要求9所述的MRI设备,其中,
所述处理器还被配置为通过比较所述第一磁传感器的第一检测值和所述第二磁传感器的第二检测值来确定所述RF接收线圈是否被放置于正常位置。
12.一种磁共振成像(MRI)设备的控制方法,所述控制方法包括:
通过磁体组件在所述磁体组件的内部空间中生成磁场;
通过射频(RF)接收线圈接收从施加有所述磁场的对象激发的磁共振(MR)信号;
通过磁传感器检测指示由所述磁体组件生成的静态场的电压值;和
基于当所述RF接收线圈进入所述磁体组件的内部空间时从所述磁传感器发送的电压值来确定RF接收线圈是否被放置于正常位置。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
所述确定包括响应于从所述磁传感器发送的电压值超过预定参考电压值而确定所述RF接收线圈被放置于正常位置。
14.根据权利要求12所述的控制方法,还包括:
响应于确定所述RF接收线圈被放置在异常位置而使所述对象停止移动到所述磁体组件的内部空间中。
15.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
所述磁传感器包括设置在所述RF接收线圈处的第一磁传感器和第二磁传感器,并且所述第一磁传感器设置为与所述第二磁传感器分开,和
所述确定包括通过将所述第一磁传感器的第一检测值和所述第二磁传感器的第二检测值与预定参考电压值进行比较来确定所述RF接收线圈是否被放置于正常位置。
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