CN108303674A

CN108303674A - 磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置

Info

Publication number: CN108303674A
Application number: CN201810005447.6A
Authority: CN
Inventors: 伍亚军; 蒋先旺
Original assignee: Shanghai Neusoft Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Neusoft Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-03
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2018-07-20

Abstract

本发明实施例公开了一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置，通过与移动床长度方向垂直的平面内设置的三个位置点，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角，从而，通过所述夹角以及所述位置点间的位置关系，获得所述接收线圈中心点到所述平面的距离。该距离为接收线圈预设点沿移动床长度方向上的相对位置，通过该距离可以及时获得接收线圈位置信息，便于操作者根据该距离对接收线圈进行进一步的控制，且该方法无需人工干预及预扫描，可以做到实时定位且精度高。

Description

磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置

技术领域

本发明涉及医学影像成像及处理技术领域，尤其涉及一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)系统，其利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体图像信息，是目前最为先进的医疗成像手段之一。

在MRI系统中，接收线圈是用于接收成像部位的包含位置信息的电磁信号的部件，在成像过程中，为了获得更好的信噪比，通常会将接收线圈尽可能地靠近成像感兴趣区域。目前常用的接收线圈为多通道阵列线圈，而在实际操作中，一些线圈的位置并不固定，操作者需要凭借经验进行操作控制，以提高成像信噪比，操作难度大且容易造成错误。

发明内容

本发明提供了一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置，稳定精确地获得线圈的位置信息。

本发明提供了一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法，所述系统中设置有三个位置点，三个所述位置点所在的平面与扫描床长度方向垂直，所述定位方法包括：

分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角；

通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

可选地，所述位置点设置于所述系统的外壳上。

可选地，所述位置点上设置有光学感应装置，所述接收线圈预设点上设置有光源装置；则，

所述分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角，包括：通过每个位置点上设置的光学感应装置，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角。

可选地，所述光学感应装置为摄像头，所述光源装置包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置，所述方法还包括：

通过所述摄像头获取所述多个光源的图像；

根据所述图像中所述多个光源的排布方式，获取所述接收线圈的标识信息，所述标识信息包括接收线圈的类型和/或方向信息。

可选地，所述通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离，包括：

根据其中两个位置点之间的距离、另一位置点至所述两个位置点连线的距离以及所述夹角，利用三角形中角度与边长的公式，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

一种磁共振成像系统接收线圈的定位装置，所述系统中设置有三个位置点，三个所述位置点所在的平面与扫描床长度方向垂直，所述定位装置包括：

夹角获取单元，用于分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角；

距离获取单元，用于通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

可选地，所述平面位于所述系统的外壳上。

可选地，所述位置点上设置有光学感应装置，所述接收线圈上预设点上设置有光源装置；则，

所述夹角获取单元中，通过每个位置点上设置的光学感应装置，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角。

可选地，所述光学感应装置为摄像头，所述光源装置包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置；还包括：

标识获取单元，用于通过所述摄像头获取所述多个光源的图像；根据所述图像中所述多个光源的排布方式，获取所述接收线圈的标识信息，所述标识信息包括接收线圈的类型和/或方向信息。

可选地，所述距离获取单元中，根据其中两个位置点之间的距离、另一位置点至所述两个位置点连线的距离以及所述夹角，利用三角形中角度与边长的公式，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

本发明实施例提供的磁共振成像系统接收线圈的定位方法及装置，通过与扫描床长度方向垂直的平面内设置的三个位置点，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角，从而，通过所述夹角以及所述位置点间的位置关系，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。该距离为接收线圈预设点沿扫描床长度方向上的相对位置，通过该距离可以及时获得接收线圈位置信息，便于操作者根据该距离对接收线圈进行进一步的控制，且该方法无需人工干预及预扫描，可以做到实时定位且精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为多通道阵列线圈与成像区域的示意图；

图2为根据本发明实施例的磁共振成像系统接收线圈的定位方法的流程图；

图3为采用本发明实施例的定位方法中磁共振成像系统的使用结构示意图；

图4为根据本发明实施例的定位方法中位置点与接收线圈中心点的几何关系示意图；

图5为根据本发明实施例的磁共振成像系统接收线圈的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

正如背景技术中的描述，在MRI系统中，目前多采用多通道阵列线圈的接收线圈，阵列线圈可以显著的提高磁共振成像的信噪比，基于不同的成像感兴趣区域，阵列线圈中可能一部分通道对成像区域具有贡献，而另外的一些通道则对于成像区域为噪声，在实际的应用中，可以通过单独控制不同的通道，达到提高成像信噪比的目的。在具体的应用中，对于一些阵列线圈，其位置并不固定，操作者需要凭借经验进行操作控制，尤其是当需要对多个成像感兴趣区域进行扫描时，需要对多个接收线圈进行控制，操作难度大且容易造成错误。在一个示例中，参考图1所示，多通道阵列线圈置于被扫描部位上，位于成像区域的通道1、2、5、6的线圈提供主要成像信号，而通道4和通道8的信号则为噪声信号，通过控制不同通道的状态，可以提高成像的信噪比，提高成像质量，通过操作者的经验难以精确进行线圈的控制，若能获取接收线圈的实际位置，可以便于操作者进行精确控制和操作。

为此，本发明提供了一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法，通过与扫描床长度方向垂直的平面内设置的三个位置点，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角，从而，通过所述夹角以及所述位置点间的位置关系，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。该距离为接收线圈预设点沿扫描床方向上的相对位置，通过该距离可以及时获得接收线圈位置信息，便于操作者根据该距离对接收线圈进行进一步的控制，且该方法无需人工干预及预扫描，可以做到实时定位且精度高。

为了更好地理解本发明的技术方案和技术效果，以下将结合具体的实施例进行详细的描述。

参考图2所示，在步骤S01，所述系统中设置有三个位置点，三个所述位置点所在的平面与扫描床长度方向垂直，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角。

在MRI系统中，扫描床用于承载并移动被扫描患者，在进行扫描时，扫描床承载被扫描患者并移动到磁体腔中，扫描床长度方向也就是患者头脚方向，在与该方向垂直的平面上设置三个位置点，也就是说，这三个点确定的平面是与扫描床长度方向垂直的。可以理解的是，在实际的应用中，由于具体设置时误差的存在，此处的垂直不一定是绝对的垂直，可以是基本垂直，垂直的角度可以具有一定误差范围。

接收线圈可以为阵列线圈，接收线圈预设点为接收线圈上的位置点，该预设点可以是固定位置处的所在区域，可以根据具体的需要来选择该预设点，典型地，该预设点可以为接收线圈的中心点，也可以为阵列线圈中的任意点。

本发明实施例中，可以通过合适的角度测量装置来分别获得这三个位置点与接收线圈预设点连线与该平面的夹角，在优选的实施例中，该角度测量装置可以为光学感应装置，光学感应装置设置于各位置点处，光学感应装置例如可以为可见光、红外光或激光等感应装置，相应地，在接收线圈的预设点上设置对应于光学感应装置的光源装置，光源装置为与光学感应装置的配套装置，在具体的示例中，例如光学感应装置为红外感应装置，则光源装置为红外光源，例如光学感应装置为激光感应装置，则光源装置为激光光源，这样，光学感应装置可以感应来自于光源装置的光束，从而，使得光学感应装置获得其所在位置与接收线圈预设点处光源点与所在平面的夹角。

可以根据具体的需要，将这三个位置点上的光学感应装置设置于合适的承载部件上，该承载部件可以是磁共振成像系统本身的部件，在一些实施例中，该部件可以为磁共振成像系统的外壳，可以将光学感应装置设置于系统的外壳上，优选地，可以设置于外壳朝向扫描床的端面上，可以理解的是，此处光学感应装置设置于外壳之上，可以是直接设置于外壳之上，也可以是通过其他附属物间接设置于外壳上，例如光学感应装置为摄像头时，摄像头设置于LED显示器中，LED显示器设置于外壳上，从而间接设置于系统外壳上。该承载部件还可以为磁共振成像系统之外的部件，可以理解的是，该承载部件不应当对成像系统造成干扰，在一个示例中，该承载部件例如可以为设置于磁体腔外部的支架。

在优选的实施例中，光源装置还进一步用于提供接收线圈的标识信息，具体的，光学感应装置可以为摄像头，光源装置可以包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置，这样，预定的排布方式可以用于体现接收线圈的标识信息，标识信息包括线圈的类型和/或方向信息等。在一个具体的示例中，多个光源的排布方式可不同以组成不同的形状，不同的形状可以用于标识接收线圈的类型，具体的，线圈的类型例如可以为大体线圈、肩关节线圈或小体线圈等。基于上述，进一步地，可以通过摄像头获取所述多个光源的图像；进而，根据获得的图像中所述多个光源的排布方式，获取接收线圈的标识信息，标识信息包括接收线圈的类型和/或方向信息。这样，摄像头在通过光源发出的光线，获得夹角信息的同时，还可以获得接收线圈的图像，该图像至少包括了这些光源，进而，通过光源的排布方式，可以获得接收线圈的标识信息，该信息可以用于接收线圈的进一步控制。该优选实施例中，通过摄像头一种装置实现多种信息的获取，为接收线圈的定位提供更多的控制依据，也提高系统的集成度。

在具体的实施例中，该光学感应装置可以为红外摄像头，接收线圈预设点处对应设置红外光源，使得红外摄像头能够感应红外光源发出的红外光线束，从而获得夹角信息，同时，还能够通过拍摄图片或视频获得更多的其他信息，例如接收线圈的标识信息、扫描床的位置信息和标识信息、MRI系统所在位置空间信息等，这些信息可以作为辅助信息，进行接收线圈的进一步控制。

在一个具体的实施例中，如图3所示，患者处于扫描床30之上，接收线圈20放置于患者的扫描部位处，这三个位置点所在的平面可以为磁体开口处所在的端面10，优选地，该端面10可以是磁共振系统的外壳在磁体开口处的端面，接收线圈预设点为其中心点1。为了便于描述，这三个位置点可以分别记为第一位置点2、第二位置点3和第三位置点4，这三个点分别与接收线圈20中心点1的连线与所在平面的夹角分别记为α、β和γ。更进一步地，为了便于计算以及提高系统精度，在具体的设置中，可以将第一位置点2和第三位置点4对称设置于第二位置点3的两侧，这三个位置点位于接收线圈的上方。

在步骤S02，通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

位置点间的位置信息可以包括两个位置点间的距离，也可以包括一个位置点到另两个位置点连线的距离，位置点间的位置信息都是可以预先获得的，通过位置信息以及上述获得的夹角，通过点、线和角度之间的关系的计算，就可以获得接收线圈预设点到所述平面的距离。

在本发明一个具体的实施例中，根据其中两个位置点之间的距离、另一位置点至所述两个位置点连线的距离以及所述夹角，利用三角形中角度与边长的公式，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。参考图4所示，图4为位置点与接收线圈中心点的几何关系示意图，以下将结合图4对一个具体的计算过程进行描述，可以理解的是，利用上述的夹角以及位置点间的位置信息，可以构建出很多中的计算方法，此处仅为一个示例，本发明并不限于此。

如图4所示，第二位置点对称第一位置点和第三位置点之间，点1、点2、点3和点4分别代表接收线圈中心点、第一位置点、第二位置点和第三位置点，点3至连线24的距离为H，点2至点4的连线的长度为L，这三个点分别与接收线圈中心点1的连线与所在平面的夹角分别记为α、β和γ；连线17为点1至连线24的垂线，连线57为平面△234内过点7垂直于连线24的垂线，连线15为连线57的垂线，可以知道连线57是垂直于平面△357的，那么，接收线圈中心点1到平面△234的距离即为点1到平面△357的距离，也就是连线15的长度。

在具体的计算中，做出如下设置：

通过各三角形边角关系可以得到：

x²＝z²+y²-2yzcosθ (5)

x²＝d₁ ²-D² (7)

y²＝h²-D² (8)

通过式(1)-(8)可以知道：

这样，就获得了接收线圈中心点到三个位置点所在平面的距离，也就是接收线圈沿移动床长度方向的相对位置，该相对位置体现了接收线圈的实际位置，便于操作者根据该距离对接收线圈进行进一步的控制。

该定位方法可以在系统进行扫描之前进行，通过获得接收线圈的在移动床长度方向上的位置信息，可以便于操作者以此为依据进行扫描前的控制和设置，例如对于阵列线圈，可以根据该距离控制各通道线圈的状态，关闭阵列线圈中噪声高的通道线圈，从而提高信噪比，也可以利用该位置数据进一步进行其他的控制。该方法也可以在其他任意需要的时候启动，以实时准确地获得接收线圈的位置信息。本发明实施例提供的磁共振成像系统接收线圈的定位方法，无需人工干预及预扫描，可以做到实时定位且精度高。

以上对本发明实施例的磁共振成像系统接收线圈的定位方法进行了详细的描述，此外，本发明还提供了实现上述方法的装置，所述系统中设置有三个位置点，三个位置点所在的平面与移动床长度方向垂直，参考图5所示，该磁共振成像系统接收线圈的定位装置包括：

夹角获取单元50，用于分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角；

距离获取单元60，用于通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

进一步地，所述位置点设置于所述系统的外壳上。

进一步地，所述位置点上设置有光学感应装置，所述接收线圈预设点上设置有光源装置；则，

所述夹角获取单元50中，通过每个位置点上设置的光学感应装置，分别获得每个所述位置点到接收线圈预设点的连线与所述平面的夹角。

进一步地，所述光学感应装置为摄像头，所述光源装置包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置；还包括：

进一步地，所述距离获取单元60中，根据其中两个位置点之间的距离、另一位置点至所述两个位置点连线的距离以及所述夹角，利用三角形中角度与边长的公式，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种磁共振成像系统接收线圈的定位方法，其特征在于，所述系统中设置有三个位置点，三个所述位置点所在的平面与扫描床长度方向垂直，所述定位方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置点设置于所述系统的外壳上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置点上设置有光学感应装置，所述接收线圈预设点上设置有光源装置；则，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光学感应装置为摄像头，所述光源装置包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置，所述方法还包括：

通过所述摄像头获取所述多个光源的图像；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述夹角以及所述位置点间的位置信息，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离，包括：

6.一种磁共振成像系统接收线圈的定位装置，其特征在于，所述系统中设置有三个位置点，三个所述位置点所在的平面与扫描床长度方向垂直，所述定位装置包括：

7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述位置点设置于所述系统的外壳上。

8.根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述位置点上设置有光学感应装置，所述接收线圈上预设点上设置有光源装置；则，

9.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述光学感应装置为摄像头，所述光源装置包括多个光源，多个光源以预定排布方式设置；还包括：

10.根据权利要求6-9中任一项所述的定位装置，其特征在于，所述距离获取单元中，根据其中两个位置点之间的距离、另一位置点至所述两个位置点连线的距离以及所述夹角，利用三角形中角度与边长的公式，获得所述接收线圈预设点到所述平面的距离。