CN109549646A - 医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法 - Google Patents

医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109549646A
CN109549646A CN201811116047.9A CN201811116047A CN109549646A CN 109549646 A CN109549646 A CN 109549646A CN 201811116047 A CN201811116047 A CN 201811116047A CN 109549646 A CN109549646 A CN 109549646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
shimming
field
distortion
static
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811116047.9A
Other languages
English (en)
Inventor
M.莱吉萨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN109549646A publication Critical patent/CN109549646A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
    • G01R33/3873—Compensation of inhomogeneities using ferromagnetic bodies ; Passive shimming
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/246—Spatial mapping of the RF magnetic field B1
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4808—Multimodal MR, e.g. MR combined with positron emission tomography [PET], MR combined with ultrasound or MR combined with computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5611—Parallel magnetic resonance imaging, e.g. sensitivity encoding [SENSE], simultaneous acquisition of spatial harmonics [SMASH], unaliasing by Fourier encoding of the overlaps using the temporal dimension [UNFOLD], k-t-broad-use linear acquisition speed-up technique [k-t-BLAST], k-t-SENSE
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/5659—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the RF magnetic field, e.g. spatial inhomogeneities of the RF magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
    • G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4808—Multimodal MR, e.g. MR combined with positron emission tomography [PET], MR combined with ultrasound or MR combined with computed tomography [CT]
    • G01R33/4812—MR combined with X-ray or computed tomography [CT]

Abstract

本发明涉及一种医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法。用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统具有磁共振成像单元和辐射产生单元，其彼此机械地连接，使得辐射产生单元与磁共振成像单元在结构上集成并且围绕用于安置检查对象的患者开口，磁共振成像单元具有主磁体，并且辐射产生单元具有辐射源，其中，成像系统由静态部分和能够旋转的部分构成，使得以能够围绕静态的辐射产生单元旋转的方式布置至少一个可转动的主磁体，或者以围绕至少一个静态的主磁体能够旋转的方式布置可转动的辐射产生单元，其中，成像系统具有至少两个无源匀场单元，静态匀场单元是固定的，并且可转动的匀场单元与能够旋转的部分固定地连接。

Description

医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统以及用于确定具有匀场元件的匀场单元的装配的方法。
背景技术
如果磁共振断层成像系统与集成的辐射源、即例如与X射线源或者LINAC(线性粒子加速器(linear particle accelerator)；放射治疗源)组合运行，则由于临床原因，在大多数情况下希望设置辐射相对于患者的施加角度。为此，(a)将MR磁体围绕其纵轴旋转，或者(b)将其余部件围绕静态MR磁体旋转。此外，集成的辐射源必须能够相对于检查对象取不同的角度。
在进行磁共振成像时，需要尽可能均匀的磁场B0。所需的场均匀性通常处于几ppm和更低的数量级。在技术上不可能产生具有完美场均匀性的磁体，尤其是由于制造时的限制、制造过程中的大量变量以及机械上和电气上的公差。附加地，周围结构会影响磁场并产生场畸变。
在磁体技术中，为了补偿通常存在于磁场中的小的不均匀，使用所谓的匀场(shimming)，其中，区分有源匀场和无源匀场。对于无源匀场，通常在安装磁体期间在MR扫描仪的特定位置处布置磁化材料。对于有源匀场，使用特制的载流线圈(与梯度线圈类似)。可以相应地改变电流，以对磁场的均匀性进行微调。
通过进行匀场，与期望的质量对应地改善要显示的体积内部的场均匀性。在此，在进行无源匀场时，以规则的图案在沿着磁体的内部开口的特殊位置处以分布的方式布置铁磁材料、一般为铁或者钢。用于圆柱形超导扫描仪的常见布置包含12至24个载体抽屉，即所谓的“托盘”，其围绕磁体的周围对称地分布。每个载体抽屉沿着扫描仪的z轴被容纳在一种通道中并且包含隔室，在隔室中可以插入期望的数量的铁磁匀场元件。
已知的MR成像系统通常同时使用有源和无源匀场。有源匀场仅用于屏蔽低阶的、一般为一阶和二阶的场畸变谐波。更高阶通过无源匀场来抑制。有源匀场的优点在于，可以对流过线圈的电流进行动态调整。由此可以匹配于相应的检查对象。在现代MR系统中，在检查之前的准备中常规地执行快速的自动化匀场。无源匀场的缺点在于，其是静态的解决方案。当确实改变或替换了磁体时，或者当磁体的环境发生改变时，磁场一般变得更不均匀。因此，当磁体围绕其纵轴围绕其环境旋转时，或者当环境围绕静磁体旋转时，也必须调整匀场。
在Sjoerd Crijns和Bas Raaymakers的文章“From static to dynamic 1.5TMRI-linac prototype:impact of gantry position related magnetic fieldvariation on image fidelity”,Phys.Med.Biol.59,第3241–3247页,2014中，研究了在机架上围绕固定的MR磁体旋转的粒子治疗LINAC的磁场变化。在此，通过与角度有关地控制用于进行有源匀场的线圈来减小场不均匀。仅使用一阶的有源匀场(线性梯度)，而不涉及更高阶的不均匀。
在K.Wachowicz、T.Tadic和B.G.Fallone的文章“Geometric distortion andshimming considerations in a rotating MR-linac design due to the influence oflow-level externa magnetic fields”,Med.Phys.39(5),第2659-2668页,2012中，讨论了旋转的MR-LINAC系统中的针对匀场的理论解决方案。所描述的解决方案提到了与旋转的磁体连接的无源匀场单元并且附加地提到了针对一阶和二阶畸变的有源匀场单元。研究了不同的方案，即例如针对单个旋转角度优化的无源匀场单元，或者为整个角度范围提供平均覆盖的无源匀场单元。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像设备，其中，在部件部分旋转的情况下，也尽可能有效地屏蔽磁场畸变，尤其是高阶的磁场畸变；此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于装配匀场单元的方法，以便在部件部分旋转的情况下对磁场畸变进行补偿。
根据本发明，上述技术问题通过根据本发明的用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统以及根据本发明的用于确定具有匀场元件的匀场单元的装配的方法来解决。相应地给出本发明的有利实施方式。
通过用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统，可以特别有效地对磁场畸变进行补偿，该医学成像系统具有磁共振成像单元和辐射产生单元，其彼此机械地连接，使得辐射产生单元与磁共振成像单元在结构上集成在一起，并且这两个单元围绕用于安置检查对象的患者开口，其中，磁共振成像单元具有用于产生磁场的至少一个主磁体，并且其中，辐射产生单元具有用于产生辐射的辐射源，其中，成像系统以如下方式由静态部分和可以以一定的旋转角度旋转的部分构成：以围绕静态的辐射产生单元可旋转的方式布置至少一个可转动的主磁体，或者以围绕至少一个静态的主磁体可旋转的方式布置可转动的辐射产生单元，其中，成像系统具有至少两个无源匀场单元，其中至少一个静态匀场单元是固定的，并且至少一个可转动的匀场单元与可旋转部分固定地连接。在此，至少两个无源匀场单元中的每一个承担对磁场畸变的补偿的一部分。因此，合适的划分可以实现最佳的补偿结果。磁场畸变本身最初部分是由于(主)磁体的质量的限制、部分是由于成像系统的其它构件或者环境而产生的。
根据本发明的一个实施方式，至少两个无源匀场单元分别具有多个匀场元件，并且匀场元件布置并且分布在匀场单元中，使得其至少部分地补偿磁场畸变，尤其是至少补偿95％的磁场畸变。
特别地，两个无源匀场单元被构造为用于补偿至少二阶和/或更高阶的磁场畸变。
根据本发明的一个实施方式，至少一个静态匀场单元被构造为，其至少部分地补偿磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量，并且至少一个可转动的匀场单元被构造为，至少部分地补偿磁场畸变的与旋转角度有关的第二分量。将要补偿的磁场畸变划分为与旋转角度有关和与旋转角度无关的磁场畸变的这种划分以及通过相应的匀场单元的补偿作为结果保证特别均匀的磁场B0。由此可以实现质量特别高的MR成像。
根据本发明的一个实施方式，辐射产生单元由X射线成像单元形成，并且X射线成像单元具有用于产生X射线辐射的X射线源。组合的磁共振成像和X射线成像设备特别适合于提供可用于不同的疾病的诊断的骨骼、器官和组织的全面和互补的显示。此外，X射线成像单元有利地具有用于将辐射转换为图像数据的X射线检测器。
为了补偿其它磁场畸变、特别是低阶的磁场畸变，以有利的方式附加地设置至少一个具有多个线圈的有源匀场单元，其中，线圈被构造为关于其通过电流是可控的。
此外，本发明包括一种用于确定在上面提到的医学成像系统中的具有匀场元件的匀场单元的装配的方法，其具有如下步骤：特别是在患者开口内部与旋转角度有关地测量磁共振成像单元的磁场的场分布，并且根据其确定磁场畸变，确定磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量和与旋转角度有关的第二分量，确定用于补偿磁场畸变的第一分量的匀场元件在静态匀场单元中的分布，以及确定用于补偿磁场畸变的第二分量的匀场元件在可转动的匀场单元中的分布。特别地，确定或者计算匀场单元中的匀场元件的数量、大小和位置，以便随后可以以简单的方式执行装配。
根据本发明的另一个实施方式，根据所计算的分布将匀场元件插入匀场单元。这可以例如由维修技师手动执行或者由装配设备自动执行。随后，可以通过再次测量磁场的场分布来检查补偿是否足够，也许可能执行进一步的计算和进一步的装配。
附图说明
下面，参考在附图中示意性地示出的实施例更详细地解释本发明以及根据本发明的特征的其它有利实施方式，本发明不限于这些实施例。
图1示出了具有两个无源匀场单元的根据本发明的成像系统的视图；
图2示出了具有转动了旋转角度Θ的主磁体的根据图1的成像系统的视图；
图3示出了用于确定匀场单元的装配的方法的流程；
图4示出了在进行匀场之前依据旋转角度的对磁场畸变的示例性测量；
图5示出了在通过无源静态匀场单元进行匀场之后依据旋转角度的对磁场畸变的示例性测量；以及
图6示出了在通过无源静态匀场单元和无源旋转匀场单元进行匀场之后依据旋转角度的对磁场畸变的示例性测量。
具体实施方式
在下面的附图中，根据具有磁共振成像单元的旋转的主磁体和静态X射线成像单元的医学成像系统来描述本发明，然而，替换地，也可以磁共振成像单元是静态的，而X射线成像单元是可旋转的。
在图1中示出了医学成像系统10，其包括具有围绕开口40旋转的主磁体20的磁共振成像单元以及具有X射线源60和X射线检测器61的静态X射线成像单元。此外，成像系统10具有与可旋转的主磁体20一起可旋转的无源匀场单元21和静态无源匀场单元31。在此可以设置为，可旋转的无源匀场单元21在结构上与主磁体20连接，使得在主磁体20旋转时，可旋转的无源匀场单元21自动对应地一起旋转。磁共振成像单元和X射线成像单元围绕患者开口40，安置有患者70、即检查对象(通常是患者的一部分/器官)的患者台71进一步布置在患者开口40中。
两个无源匀场单元被构造为用于补偿整个磁场的磁场畸变。磁场畸变部分地由于主磁体的质量限制、由于成像系统的磁性构件以及由于成像系统的环境中的磁性元件51而产生。为了进行补偿，每个匀场单元包括多个具有口袋的载体抽屉，又可以对这些口袋配备多个匀场元件、通常是铁磁铁片。匀场元件被布置在载体抽屉的口袋中，使得其可以补偿磁场畸变。在图示中，可旋转的匀场单元21具有第一载体抽屉211和第二载体抽屉212以及六个另外的载体抽屉，静态匀场单元31同样具有第一载体抽屉311、第二载体抽屉312和六个另外的载体抽屉。在此，相应的八个载体抽屉的数量仅仅是示例性的，通常存在12至24个或者更多的载体抽屉。在磁共振成像单元启动之前，在载体抽屉中根据需要插入相应数量的匀场元件，以便至少部分地补偿磁场畸变，特别是高阶(>1)的磁场畸变，特别是补偿磁场畸变的至少50％/95％。
在图2中示出了主磁体20转动了旋转角度Θ情况下的医学成像系统。可旋转的无源匀场单元21在此同样围绕旋转中心(通常是患者开口40的中心点)转动了旋转角度Θ，而静态无源匀场单元31没有改变。在此，静态参考系统(成像系统的静态部分)的坐标系具有坐标x’，y’和z’。
在对静态无源匀场单元31装配匀场元件时，装配静态无源匀场单元31，使得其至少部分地补偿磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量。可以设置为，静态无源匀场单元31至少补偿磁场畸变的与角度无关的分量的50％/95％。因此，静态无源匀场单元补偿由成像系统的静态部分以及由环境引起的磁场畸变分量。在对可旋转的无源匀场单元21装配匀场元件时，装配可旋转的无源匀场单元21，使得其至少部分地补偿主磁体的磁场畸变的与旋转角度有关的第二分量。可以设置为，可旋转的无源匀场单元21至少补偿磁场畸变的与角度有关的分量的95％。因此，可旋转的无源匀场单元补偿由可旋转的主磁体和成像系统的其它可旋转的部分引起的磁场畸变分量。
这例如可以借助图4至6示出。在图4中，相对于成像系统的可旋转部分的旋转角度Θ(从0°到360°)，针对患者开口内部的两个任意选择的点描绘了尚未补偿的整个测量的磁场畸变在此，B是真实的磁场，B0是期望的没有磁场畸变的磁场。在此，在进行补偿之后期望的磁场畸变的阈值85例如为原始的磁场畸变的5％。磁场畸变的与角度无关的第一分量86通过箭头表示。如果装配静态无源匀场单元31，使得对磁场畸变的与角度无关的第一分量进行补偿(例如补偿了高达95％)，则在随后的测量中，如图5所示(同样相对于成像系统的可旋转部分的旋转角度Θ，针对与在图4中相同的两个点描绘了测量的磁场畸变)，仅还存在磁场畸变的与角度有关的分量。如果随后通过装配可旋转的无源匀场单元21对这些分量进行补偿，则在重新测量磁场畸变时，得到如图6所示的图像，其中，剩余的磁场畸变最大仅达到期望的阈值85。
在图3中示出了根据本发明的用于在医学成像系统中对匀场单元装配匀场元件的方法的流程。在第一步骤81中，与旋转角度Θ有关地测量主磁体的患者开口内部的磁共振成像单元的磁场的场分布ΔB(x’，y’，z’，Θ)，并且根据其确定磁场畸变的相应的分布。所谓的磁场分布“图”和磁场畸变的确定一般是已知的。在当前情况下，特别是观察角度相关性，也就是说，旋转磁共振成像单元的可旋转部分，并且在此在多个旋转角度下针对患者开口内部的多个点执行测量。在第二步骤82中，将磁场畸变划分为磁场畸变的第一分量和第二分量，第一分量与旋转角度无关，而第二分量与旋转角度有关。第一和第二分量的确定可以借助计算单元通过如下算法来计算：
ΔB(x′，y′，z′，Θ)＝ΔB1(x′，y′，z′)+ΔB2(x′，y′，z′，Θ)
在此，B1是磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量，B2是与旋转角度有关的第二分量。在此，x’，y’和z’是非旋转参考系中、即静态的成像系统的部分中的位置坐标。
第三步骤83和第四步骤84也可以以改变的顺序执行。在第三步骤83中，确定或计算用于补偿磁场畸变的第一分量的匀场元件在静态匀场单元31中的分布，即必须将哪些匀场元件插入静态匀场单元的哪些载体抽屉，以实现对磁场畸变的第一分量的补偿。在第四步骤84中，确定或计算用于补偿磁场畸变的(与角度有关的)第二分量的可旋转的匀场单元21的匀场元件的分布，即必须将哪些匀场元件插入可旋转的匀场单元的哪些载体抽屉，以实现对磁场畸变的第二分量的补偿。特别是确定或计算匀场单元中的匀场元件的数量、大小和位置，以便随后可以以简单的方式执行装配
根据本发明的另一个实施方式，根据所计算的分布将匀场元件插入匀场单元中。这例如可以由维修技师手动执行或者也可以由装配装置自动执行。随后，可以通过再次测量磁场的场分布来检查补偿是否足够，可能执行进一步的计算和装配或者多次的迭代计算和装配。替换地，也可以在第三步骤83之后就进行相应的匀场单元的装配和之后的磁场畸变的测量，然后才执行第二无源匀场单元的计算和装配。
对于成像系统具有静态的主磁体和可旋转的机架与X射线成像单元的情况，可旋转的无源匀场单元与机架一起围绕主磁体旋转，而静态无源匀场单元保持固定。在此，也以与上面所描述的相同的方式，将磁场畸变的要补偿的分量划分为与旋转角度有关和与旋转角度无关的分量。
替换地，代替X射线成像单元，也可以设置其它辐射产生单元，例如LINAC。
除了无源匀场单元21，31之外，还可以设置一个或多个有源匀场单元(未示出)。有源匀场单元通常具有可控制的线圈，其可以在任何时候灵活地开关，使得其补偿尚未补偿的相应的磁场畸变分量。通过有源匀场单元，例如补偿剩余的磁场畸变(例如5％)或者在时间上波动的磁场畸变分量或者零阶或一阶的磁场畸变。例如，可以与角度有关地控制有源匀场单元。
为了改善磁场关于高阶的畸变以及关于所有旋转角度的场均匀性，设置为：用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统具有磁共振成像单元和辐射产生单元，磁共振成像单元和辐射产生单元彼此机械地连接，使得辐射产生单元与磁共振成像单元在结构上集成并且这两个单元围绕用于安置检查对象的患者开口，其中，磁共振成像单元具有用于产生磁场的至少一个主磁体，并且其中，辐射产生单元具有用于产生辐射的辐射源，其中，成像系统由静态部分和能够旋转一定的旋转角度的部分构成，使得以能够围绕静态的辐射产生单元旋转的方式布置至少一个可转动的主磁体，或者以围绕至少一个静态的主磁体能够旋转的方式布置可转动的辐射产生单元，其中，成像系统具有至少两个无源匀场单元，其中至少一个静态匀场单元是固定的，并且至少一个可转动的匀场单元与能够旋转的部分固定地连接。

Claims (10)

1.一种用于对检查对象进行组合的磁共振成像和照射的医学成像系统，其具有磁共振成像单元和辐射产生单元，磁共振成像单元和辐射产生单元彼此机械地连接，使得辐射产生单元与磁共振成像单元在结构上集成并且这两个单元围绕用于安置检查对象的患者开口，其中，磁共振成像单元具有用于产生磁场的至少一个主磁体，并且其中，辐射产生单元具有用于产生辐射的辐射源，其中，成像系统由静态部分和能够旋转一定的旋转角度的部分构成，使得以能够围绕静态的辐射产生单元旋转的方式布置至少一个可转动的主磁体，或者以围绕至少一个静态的主磁体能够旋转的方式布置可转动的辐射产生单元，其中，成像系统具有至少两个无源匀场单元，其中至少一个静态匀场单元是固定的，并且至少一个可转动的匀场单元与能够旋转的部分固定地连接。
2.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，所述至少两个无源匀场单元分别具有多个匀场元件，并且其中，匀场元件布置在匀场单元中，使得其至少部分地补偿磁场畸变，尤其是至少补偿磁场畸变的95％。
3.根据权利要求2所述的医学成像设备，其中，要补偿的磁场畸变至少是二阶的和/或更高阶的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备，其中，至少一个静态匀场单元被构造为，其至少部分地补偿磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量、特别是至少补偿第一分量的95％，并且至少一个可转动的匀场单元至少部分地补偿磁场畸变的与旋转角度有关的第二分量、特别是至少补偿第二分量的95％。
5.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备，其中，辐射产生单元由X射线成像单元形成，并且X射线成像单元具有用于产生X射线辐射的X射线源。
6.根据权利要求5所述的医学成像设备，其中，X射线成像单元还具有用于将辐射转换为图像数据的X射线检测器。
7.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备，附加地具有至少一个具有多个线圈的有源匀场单元，其中，线圈被构造为关于其通过电流是可控的。
8.一种用于确定在根据权利要求1至7中任一项所述的医学成像系统中具有匀场元件的匀场单元的装配的方法，其具有如下步骤：
·特别是在患者开口内部与旋转角度有关地测量磁共振成像单元的磁场的场分布，并且根据其确定磁场畸变，
·确定磁场畸变的与旋转角度无关的第一分量和与旋转角度有关的第二分量，
·确定用于补偿第一分量的匀场元件在静态匀场单元中的分布，以及
·确定用于补偿第二分量的匀场元件在可转动的匀场单元中的分布。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，确定或者计算匀场单元中的匀场元件的数量、大小和位置。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，根据所计算的分布将匀场元件插入匀场单元中。
CN201811116047.9A 2017-09-26 2018-09-25 医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法 Pending CN109549646A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17193198.3A EP3460500A1 (de) 2017-09-26 2017-09-26 Medizinisches bildgebungsgerät zur kombinierten magnetresonanzbildgebung und bestrahlung und verfahren zur bestimmung der bestückung von shim-einheiten
EP17193198.3 2017-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109549646A true CN109549646A (zh) 2019-04-02

Family

ID=60037362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811116047.9A Pending CN109549646A (zh) 2017-09-26 2018-09-25 医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10765340B2 (zh)
EP (1) EP3460500A1 (zh)
JP (1) JP6670902B2 (zh)
CN (1) CN109549646A (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5719844B2 (ja) * 2009-07-15 2015-05-20 ヴューレイ インコーポレイテッド 線形加速器及び磁気共鳴撮像装置を互いに遮蔽する方法及び装置
US9446263B2 (en) 2013-03-15 2016-09-20 Viewray Technologies, Inc. Systems and methods for linear accelerator radiotherapy with magnetic resonance imaging
EP3423153B1 (en) 2016-03-02 2021-05-19 ViewRay Technologies, Inc. Particle therapy with magnetic resonance imaging
WO2019112880A1 (en) 2017-12-06 2019-06-13 Viewray Technologies, Inc. Optimization of multimodal radiotherapy
EP3739352A1 (de) 2019-05-16 2020-11-18 Siemens Healthcare GmbH Magnetresonanzanlage und verfahren zum ausgleich von grundmagnetfeldinhomogenitäten erster ordnung in einem untersuchungsbereich der magnetresonanzanlage
US11029377B2 (en) 2019-09-03 2021-06-08 Synaptive Medical Inc. Method and system for reducing magnetic field instabilities in a magnetic resonance system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484822A (zh) * 2006-07-06 2009-07-15 西门子磁体技术有限公司 磁共振成像磁体系统的无源匀场
CN102472830A (zh) * 2009-07-15 2012-05-23 微雷公司 用于使直线性加速器和磁共振成像设备彼此屏蔽的方法和装置
WO2012122462A2 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Thimbletech, Inc. Use of magnetic resonance techniques for molecular detection
CN105988097A (zh) * 2015-03-19 2016-10-05 西门子公司 用于磁共振成像的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4872952B2 (ja) 2008-03-06 2012-02-08 日本電気株式会社 Ｔｃｐバッファコピー分散並列処理装置、方法及びプログラム
BR112013013878A2 (pt) * 2010-12-08 2016-09-13 Koninkl Philips Electronics Nv aparelho médico e conjunto de anel deslizante
CN103562740B (zh) 2011-05-31 2016-11-16 皇家飞利浦有限公司 Mri放射治疗装置的静态磁场的校正
US8981779B2 (en) * 2011-12-13 2015-03-17 Viewray Incorporated Active resistive shimming fro MRI devices
JP5806175B2 (ja) * 2012-07-06 2015-11-10 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー ラベリング領域決定装置および磁気共鳴装置並びにプログラム
WO2014044314A1 (de) 2012-09-21 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Hybrid-untersuchungssystem mit einem mr-tomographen, einer röntgenquelle und einem röntgendetektor
EP2954343A1 (en) * 2013-02-06 2015-12-16 Koninklijke Philips N.V. Active compensation for field distorting components in a magnetic resonance imaging system with a gantry
US10661098B2 (en) * 2013-06-21 2020-05-26 Koninklijke Philips N.V. Shim system for a magnetic resonance hybrid scanner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484822A (zh) * 2006-07-06 2009-07-15 西门子磁体技术有限公司 磁共振成像磁体系统的无源匀场
CN102472830A (zh) * 2009-07-15 2012-05-23 微雷公司 用于使直线性加速器和磁共振成像设备彼此屏蔽的方法和装置
WO2012122462A2 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Thimbletech, Inc. Use of magnetic resonance techniques for molecular detection
CN105988097A (zh) * 2015-03-19 2016-10-05 西门子公司 用于磁共振成像的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K.WACHOWICZ等: "《Geometric distortion andshimming considerations in a rotating MR-linac design due to the influence oflow-level externa magnetic fields》", 《MED.PHYS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190090777A1 (en) 2019-03-28
EP3460500A1 (de) 2019-03-27
JP6670902B2 (ja) 2020-03-25
JP2019058665A (ja) 2019-04-18
US10765340B2 (en) 2020-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109549646A (zh) 医学成像设备和用于确定匀场单元的装配的方法
AU2017203614B2 (en) Active resistive shimming for mri devices
AU2017200361B2 (en) Method and apparatus for shielding a linear accelerator and a magnetic resonance imaging device from each other
US11291860B2 (en) Shim system for a magnetic resonance hybrid scanner
US10890637B2 (en) Magnetic resonance gradient coil for generating a magnetic field gradient and a magnetic field of a higher order
Liu et al. First experimental investigation of simultaneously tracking two independently moving targets on an MRI‐linac using real‐time MRI and MLC tracking
Crijns et al. From static to dynamic 1.5 T MRI-linac prototype: impact of gantry position related magnetic field variation on image fidelity
EP3828574A1 (en) Gradient system for a magnetic resonance imaging system with at least two examination areas
WO2021046675A1 (en) Therapeutic apparatus
EP4053579A1 (en) Magnet system with decoupled gradient coils for a magnetic resonance imaging system
Buckley et al. Imaging performance of a high-field in-line magnetic resonance imaging linear accelerator with a patient rotation system for fixed-gantry radiotherapy
EP4152030A1 (en) Gradient coil assembly for a magnetic resonance imaging device and magnetic resonance imaging device
JP4566024B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Ren et al. Hybrid active and passive local shimming (HAPLS) for two‐region MRI

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190402

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication