CN116263490A - 磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置 - Google Patents

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CN116263490A CN202111517254.7A CN202111517254A CN116263490A CN 116263490 A CN116263490 A CN 116263490A CN 202111517254 A CN202111517254 A CN 202111517254A CN 116263490 A CN116263490 A CN 116263490A
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Abstract

本发明实施例公开了磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置。方法包括：测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离；根据该垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差；根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的转换系数；根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强。本发明实施例能够将B1场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对B1场性能的浪费。

Description

磁共振成像中的射频交变磁场限制方法及装置
技术领域
本发明涉及MR(Magnetic Resonance，磁共振)技术领域，特别是MRI(MagneticResonance Imaging，磁共振成像)中的射频交变磁场限制方法、装置及磁共振扫描仪。
背景技术
IEC(医用电气设备)标准规定：MR扫描期间，被扫描的人体部位上放置的局部线圈的表面温度必须满足：在射频功率下保持在41℃以下，以免对人体造成伤害。但是该标准并未给出具体通过什么方法来满足该要求。
NEMA(国家电气制造商协会)MS-14是一个新标准，其详细介绍了射频加热测试说明，用于评估MR局部线圈的安全性。新的MS-14测试标准要求在达到热平衡时测量局部线圈表面温度，因此必须对发射线圈产生的射频交变磁场，即B1场进行更严格的限制和监控，以使旧的射频线圈仍符合新标准。
目前，大多数MR扫描仪根据患者SAR(Specific Absorption Rate，比吸收率)或射频线圈表面加热角度限制B1场。在这种方式下，通常会将B1场的场强限制为非常低的值，以使得：即使局部线圈接触MR扫描仪的检测孔的孔壁，局部线圈表面温度也可以保持在41℃以下。然而，对于大多数患者来说，患者并不是很胖，因此放置在患者被扫描部位上的局部线圈离孔壁仍有较大距离，这样若将B1场的场强设置得过低，就会导致B1场的性能被浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出了磁共振成像中的B1场限制方法及装置，以在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少对B1场性能的浪费；
本发明实施例还提出了磁共振扫描仪，以在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少对B1场性能的浪费。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种磁共振成像中的射频交变磁场限制方法，该方法包括：
测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离；
根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数；
根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
上述实施例中，通过测量局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离，由于局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心两者之间的垂直距离与两者之间的场强偏差之间存在对应关系，且，两者之间的场强偏差与两者之间的场强之间存在固定的转换关系，因此可根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强以及该转换关系，计算出检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强，从而能够将B1场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对B1场性能的浪费。
所述根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数，包括：
α＝10S/20
其中，α为所述转换系数，S为所述偏差；
所述根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强，包括：
B1_c＝B1_rf*α
其中，B1_c为局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强，B1_rf为检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
所述根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差，包括：
在预先建立的垂直距离-偏差对应关系表中，查找所述局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离对应的偏差，将查找到的偏差作为所述在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
其中，预先测量当局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离取不同的值时，MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差，根据测量结果，建立垂直距离-偏差对应关系表。
所述计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强之后，进一步包括：
在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并测量检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强，根据默认的射频电压与测量到的所述场强，计算射频电压与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的比例系数；
选择一个不大于所述最大允许场强的场强作为检测孔孔中心处的射频交变磁场的参考场强，根据该参考场强以及所述比例系数，计算射频工作电压；
在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
所述测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离，包括：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔中心之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔中心的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，结合检测孔的半径，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离。
一种磁共振扫描的射频交变磁场限制方法，其特征在于，该方法包括：
测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的最大允许场强；
根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
上述实施例中，通过测量局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，并获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的最大允许场强，并根据该垂直距离和该最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压，从而能够将射频交变磁场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对射频交变磁场性能的浪费。
所述根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压，包括：
在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并根据所述局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，确定局部线圈所在位置，测量局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强，根据默认的射频电压与测量到的所述场强，计算得到射频电压与局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强之间的比例系数；
选择一个不大于所述最大允许场强的场强作为局部线圈所在位置处的射频交变磁场的参考场强，根据该参考场强以及所述比例系数，计算射频工作电压；
在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
所述测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，包括：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔壁顶点的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
一种磁共振成像中的射频交变磁场限制装置，该装置包括：
距离测量模块，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离；
场强偏差检测模块，用于根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
场强转换系数计算模块，用于根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数；
场强限制模块，用于根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
一种磁共振扫描的射频交变磁场限制装置，该装置包括：
距离测量模块，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
场强限制模块，用于获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的最大允许场强；
扫描控制模块，用于根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
一种磁共振扫描仪，包括如上任一所述的磁共振扫描的射频交变磁场限制装置。
本发明实施例能够将B1场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对B1场性能的浪费。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为当MR扫描时患者的横断面上的B1场的场强分布图；
图2为MR扫描仪的检测孔内通过孔中心的垂直方向上的B1场的场强分布图；
图3为本发明第一实施例提供的MRI中的B1场限制方法流程图；
图4为采用本发明第一实施例中的方式一测量局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离的示意图；
图5为本发明第一实施例中的预扫描区域与FOV(Field of View，成像区域)的示意图；
图6为本发明第二实施例提供的MRI中的B1场限制方法流程图；
图7为本发明第二实施例中的预扫描区域与FOV的示意图；
图8为本发明第一实施例提供的MRI中的B1场限制装置的结构示意图；
图9为本发明第二实施例提供的MRI中的B1场限制装置的结构示意图。
其中，附图标记如下：
标号 含义
21 检测孔孔壁顶点
301-305 步骤
41 三维摄像头
42 床板
43 检测孔
51，71 预扫描区域
52，72 FOV
601-603 步骤
80 本发明第一实施例提供的MRI中的B1场限制装置
81 本发明第一实施例提供的距离测量模块
82 本发明第一实施例提供的场强偏差检测模块
83 本发明第一实施例提供的场强转换系数计算模块
84 本发明第一实施例提供的场强限制模块
85 本发明第一实施例提供的扫描控制模块
90 本发明第二实施例提供的MRI中的B1场限制装置
91 本发明第二实施例提供的距离测量模块
92 本发明第二实施例提供的场强限制模块
93 本发明第二实施例提供的扫描控制模块
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
在MR扫描仪工作时，对B1场在MR扫描仪的检测孔内的场强分布进行分析可以发现：B1场的场强在检测孔的通过孔中心的垂直方向(即经过孔中心且与水平面垂直的方向)上是不均匀的，具体地，B1场的场强在孔中心最弱，离孔中心越远则B1场的场强越强，孔壁顶点(即检测孔孔壁的最高点)的B1场的场强最强。
图1为当MR扫描时，患者的横断面上的B1场的场强分布图，可以看出，从检测孔孔中心到孔壁方向，B1场的场强逐渐增强。
图2为MR扫描时，MR扫描仪的检测孔内通过孔中心的垂直方向上的B1场的场强分布图。其中，横轴为检测孔内通过孔中心的垂直方向上的与孔中心的距离，单位为mm(毫米)，0对应孔中心，纵轴为B1场的场强，单位为μT(微特斯拉)，21对应检测孔孔壁顶点，22对应检测孔孔壁最低点。可以看出：从检测孔孔中心到孔壁方向，B1场的场强逐渐增强。其中，由于MR扫描仪的发射体线圈的外形不是一个完全的圆形，在检测孔的上半周发射体线圈是半圆形分布的，在检测孔的下半周发射体线圈不是半圆形分布、而是略椭圆的，因此，检测孔孔中心的上、下(即图2中曲线的左、右)的场强分布不是对称的。从图2也可以看出：靠近检测孔孔壁的B1场的场强大约是孔中心的B1场强的1.5倍，则若局部线圈实际上不靠近孔壁时，MRI成像的B1性能将牺牲约：1-(1/1.5)＝33％。
根据以上分析可以看出：若能准确得知局部线圈的位置，则就可以准确地设置B1场的场强。
图3为本发明第一实施例提供的MRI中的B1场限制方法流程图，其具体步骤如下：
步骤301：测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离。
一可选实施例中，本步骤可通过如下三种方式之一实现：
方式一、当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔中心之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；
图4为采用方式一测量局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离的示意图。其中，41为三维摄像头，42为床板，43为检测孔。
方式二、根据检测孔孔中心的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；
方式三、当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，结合检测孔的半径，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离。
检测孔孔壁顶点，即检测孔孔壁的最高点。
步骤302：根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差。
一可选实施例中，在预先建立的垂直距离-偏差对应关系表中，查找局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离对应的偏差，将查找到的偏差作为在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差；其中，预先测量当局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离取不同的值时，MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差，根据测量结果，建立垂直距离-偏差对应关系表。
垂直距离-偏差对应关系表的一个示例如表1所示：
Figure BDA0003407328490000081
表1
根据表1，在得到局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离时，就可查表确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差。
步骤303：根据该偏差计算局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的转换系数。
一可选实施例中，本步骤可用公式表示如下：
α＝10S/20
其中，α为转换系数，S为步骤302中的偏差，其中，偏差的单位为dB。
步骤304：根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强以及步骤303得到的转换系数，计算检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强。
按照IEC标准，安全温度上限为41℃。
一可选实施例中，本步骤中可用公式表示为：
B1_c＝B1_rf*α
其中，B1_c为局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强，B1_rf为检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强，α为转换系数。
步骤305：根据步骤304中的最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
一可选实施例中，步骤305具体包括：
步骤3051：在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并测量检测孔孔中心处的B1场的场强，根据默认的射频电压与测量到的场强计算射频电压与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的比例系数；
射频电压与检测孔孔中心处的B1场的场强之间成固定的正比例关系。
步骤3052：选择一个不大于步骤304中的最大允许场强的场强作为检测孔孔中心处的B1场的参考场强，根据该参考场强以及步骤3051中的比例系数，计算射频工作电压；
步骤3053：在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
上述实施例中，通过测量局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离，由于局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心两者之间的垂直距离与两者之间的场强偏差之间存在对应关系，且，两者之间的场强偏差与两者之间的场强之间存在固定的转换关系，因此可根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强以及该转换关系，计算出检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强，从而能够将B1场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对B1场性能的浪费。
图5给出了本发明第一实施例中的预扫描区域51与FOV(Field of View，成像区域)52的示意图。如图5所示，预扫描区域51在检测孔43的孔中心处，FOV52在局部线圈位置处，其中，42为床板。
图6为本发明第二实施例提供的MRI中的B1场限制方法流程图，其具体步骤如下：
步骤601：测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
一可选实施例中，本步骤可通过如下三种方式之一实现：
方式一、当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
方式二、根据检测孔孔壁顶点的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
方式三、当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
步骤602：获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频B1场的最大允许场强。
步骤603：根据步骤601中的垂直距离和步骤602中的最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
一可选实施例中，步骤603具体包括：
步骤6031：在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并根据步骤601确定的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，确定局部线圈所在位置，测量局部线圈所在位置处的B1场的场强，计算得到射频电压与局部线圈所在位置处的B1场的场强之间的比例系数；
步骤6032：选择一个不大于步骤602中的最大允许场强的场强作为局部线圈所在位置处的B1场的参考场强，根据该参考场强以及步骤6031中的比例系数，计算射频工作电压；
步骤6033：在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
上述实施例中，通过测量局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，并获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的最大允许场强，并根据该垂直距离和该最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压，从而能够将B1场限制在一个更小但仍然有效的场强范围内，在保证患者安全和MR成像质量的同时，减少了对B1场性能的浪费。
图7给出了本发明第二实施例中的预扫描区域71与FOV72的示意图。如图7所示，预扫描区域71和FOV72都在局部线圈位置处，其中，42为床板，43为检测孔。
图8为本发明第一实施例提供的MRI中的B1场限制装置80的结构示意图，该装置80主要包括：
距离测量模块81，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离。
场强偏差检测模块82，用于根据距离测量模块81测量到的局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差。
场强转换系数计算模块83，用于根据场强偏差检测模块82确定的偏差，计算局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的转换系数。
场强限制模块84，用于根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强以及场强转换系数计算模块83计算得到的转换系数，计算检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强。
一可选实施例中，场强转换系数计算模块83具体用于，计算α＝10S/20，其中，α为局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的转换系数，S为场强偏差检测模块82确定的偏差，其中，偏差的单位为dB；
场强限制模块84具体用于，计算B1_c＝B1_rf*α，其中，B1_c为局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的场强，B1_rf为检测孔孔中心处的B1场的最大允许场强。
一可选实施例中，场强偏差检测模块82具体用于，在预先建立的垂直距离-偏差对应关系表中，查找距离测量模块81测量到的局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离对应的偏差，将查找到的偏差作为在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差；其中，预先测量当局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离取不同的值时，MR扫描时局部线圈所在位置处的B1场的场强与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的偏差，根据测量结果，建立垂直距离-偏差对应关系表。
一可选实施例中，上述装置80进一步包括扫描控制模块85，用于：在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并测量检测孔孔中心处的B1场的场强，根据默认的射频电压与测量到的该场强，计算射频电压与检测孔孔中心处的B1场的场强之间的比例系数；选择一个不大于场强限制模块84计算得到的最大允许场强的场强作为检测孔孔中心处的B1场的参考场强，根据该参考场强以及该比例系数，计算射频工作电压；在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
一可选实施例中，距离测量模块81具体用于：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔中心之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔中心的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，结合检测孔的半径，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离。
图9为本发明第二实施例提供的MRI中的B1场限制装置90的结构示意图，该装置90主要包括：
距离测量模块91，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
场强限制模块92，用于获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的B1场的最大允许场强。
扫描控制模块93，用于根据距离测量模块91测量到的垂直距离和场强限制模块92获取的最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
一可选实施例中，扫描控制模块93具体用于：在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并根据距离测量模块91测量到的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，确定局部线圈所在位置，测量局部线圈所在位置处的B1场的场强，根据默认的射频电压与测量到的该场强，计算得到射频电压与局部线圈所在位置处的B1场的场强之间的比例系数；选择一个不大于场强限制模块92获取的最大允许场强的场强作为局部线圈所在位置处的B1场的参考场强，根据该参考场强以及该比例系数，计算射频工作电压；在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
一可选实施例中，距离测量模块91具体用于：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔壁顶点的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
本发明实施例还提供一种MR扫描仪，包括如上任一所述的MRI中的B1场限制装置80或90。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种磁共振成像中的射频交变磁场限制方法，其特征在于，该方法包括：
测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离；
根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数；
根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数，包括：
α＝10S/20
其中，α为所述转换系数，S为所述偏差，偏差的单位为dB；
所述根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强，包括：
B1_c＝B1_rf*α
其中，B1_c为局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强，B1_rf为检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差，包括：
在预先建立的垂直距离-偏差对应关系表中，查找所述局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离对应的偏差，将查找到的偏差作为所述在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
其中，预先测量当局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离取不同的值时，MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差，根据测量结果，建立垂直距离-偏差对应关系表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强之后，进一步包括：
在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并测量检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强，根据默认的射频电压与测量到的所述场强，计算射频电压与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的比例系数；
选择一个不大于所述最大允许场强的场强作为检测孔孔中心处的射频交变磁场的参考场强，根据该参考场强以及所述比例系数，计算射频工作电压；
在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离，包括：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔中心之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔中心的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，结合检测孔的半径，计算局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离。
6.一种磁共振扫描的射频交变磁场限制方法，其特征在于，该方法包括：
测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的最大允许场强；
根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压，包括：
在MR扫描仪的预扫描阶段，控制MR扫描仪采用默认的射频电压发射射频信号，并根据所述局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，确定局部线圈所在位置，测量局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强，根据默认的射频电压与测量到的所述场强，计算得到射频电压与局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强之间的比例系数；
选择一个不大于所述最大允许场强的场强作为局部线圈所在位置处的射频交变磁场的参考场强，根据该参考场强以及所述比例系数，计算射频工作电压；
在MR扫描仪正式扫描阶段，控制MR扫描仪采用该射频工作电压发射射频信号。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，包括：
当患者躺在MR扫描仪的床板上、且局部线圈已被放置在患者的被扫描部位上、且还未将患者推入检测孔内时，启动安装在床板上方的三维摄像头，在摄像头采集的图像中检测局部线圈和床板的位置，根据局部线圈和床板的位置计算局部线圈与床板之间的垂直距离，结合床板与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
根据检测孔孔壁顶点的三维空间坐标以及放置在局部线圈上的三维霍尔传感器测量到的局部线圈的三维空间坐标，计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；或者，
当患者被推入检测孔时，控制检测孔孔壁顶点处设置的激光反射器发射激光信号，根据激光反射器接收的反射信号计算局部线圈与检测孔孔壁顶点之间的垂直距离。
9.一种磁共振成像中的射频交变磁场限制装置(80)，其特征在于，该装置(80)包括：
距离测量模块(81)，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔中心之间的垂直距离；
场强偏差检测模块(82)，用于根据局部线圈与检测孔孔中心之间的垂直距离，确定在MR扫描时局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的偏差；
场强转换系数计算模块(83)，用于根据所述偏差计算局部线圈所在位置处的射频交变磁场的场强与检测孔孔中心处的射频交变磁场的场强之间的转换系数；
场强限制模块(84)，用于根据局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的场强以及所述转换系数，计算检测孔孔中心处的射频交变磁场的最大允许场强。
10.一种磁共振扫描的射频交变磁场限制装置(90)，其特征在于，该装置(90)包括：
距离测量模块(91)，用于测量放置在患者的被扫描部位上的局部线圈与磁共振MR扫描仪的检测孔孔壁顶点之间的垂直距离；
场强限制模块(92)，用于获取局部线圈表面温度等于安全温度上限时所需的射频交变磁场的最大允许场强；
扫描控制模块(93)，用于根据所述垂直距离和所述最大允许场强，确定MR扫描仪的射频工作电压。
11.一种磁共振扫描仪，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的磁共振扫描的射频交变磁场限制装置(80，90)。
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