CN1400472A

CN1400472A - 外部磁场测定方法及装置，静磁场校正方法和mri系统

Info

Publication number: CN1400472A
Application number: CN02126875A
Authority: CN
Inventors: 后藤隆男
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: CN1281970C; US20020195977A1; KR100458782B1; JP3884243B2; KR20020097015A; US6707301B2; JP2003010147A

Abstract

本发明涉及外部磁场测定方法及装置，静磁场校正方法和MRI系统。为了消除在MRI系统中产生的静磁场上的外部磁场的负面影响，用小型线圈来生成补偿磁场。因而，可取消施加到磁性传感器的静磁场元件。于是磁性传感器能高精度检测外部磁场。与高精度检测的外部磁场成正比的校正电流被供给到BO校正线圈。最后，对静磁场产生负面影响的外部磁场被取消。

Description

外部磁场测定方法及装置，静磁场校正方法和MRI系统

背景技术

本发明涉及一种外部磁场测定方法，一种静磁场校正方法，一种外部磁场测定装置和一种核磁共振成像(MRI)系统。更特别地，本发明涉及一种外部磁场测定方法，用于测定外部施加到MRI系统的磁场强度。本发明也涉及一种静磁场校正方法，用于校正由磁场外部施加到MRI系统中而产生的静磁场强度的变化。再者，本发明涉及一种外部磁场测定装置，用于测定外部施加到MRI系统的磁场强度。再进一步，本发明涉及一种MRI系统，具有对外部施加的磁场产生的静磁场强度变化进行校正的能力。

在MRI系统中，磁体部件产生一预定强度的静磁场。然而，静磁场的强度随施加到MRI系统的外部磁场而变化。

为了避免由外部磁场造成的静磁场强度的变化，包括在MRI系统中的磁体部件可以保存在一屏蔽室中或者埋入地下(日本未审查的专利出版号2000-70245)。

然而，当仅采用将MRI系统中的磁体部件保存在屏蔽室中或埋入地下的消极方法时，由外部磁场造成的静磁场强度的变化不能令人满意地被防止。

本发明的概述

本发明的第一个目的是提供一种外部磁场测定方法和装置，用于测定外部施加到MRI系统的磁场强度。

本发明的第二个目的是提供一种静磁场校正方法，用于校正由外部施加到MRI系统的磁场产生的静磁场强度的变化，且提供一种具有校正由外部施加到MRI系统的磁场产生的静磁场强度变化的MRI系统。

从本发明的第一方面，根据位于包括在MRI系统中的磁体部件附近的磁化检测装置，提供一种外部磁场测定方法。一磁场产生装置位于磁化检测装置附近。该磁场产生装置产生一补偿磁场以便在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场将取消由磁体部件产生并由磁化检测装置检测的磁场。磁化检测装置测定能产生补偿磁场的外部磁场。

为了高精度测定对在MRI系统内产生的静磁场具有负面影响的外部磁场，磁化检测装置最好位于磁体部件附近，它的动态范围允许对外部磁场的高精度检测。然而因为靠近磁体部件，由磁体部件产生的静磁场远强于外部磁场，这是不可行的。因此，如果采纳其动态范围允许对外部磁场的高精度检测的磁化检测装置，由磁体部件产生的静磁场强度超过动态范围。这将导致测定外部磁场的失败。因此实际上，磁化检测装置的动态范围被扩大或磁化检测装置远离磁体部件。如果采纳前者的措施，则外部磁场不可能被高精度地测定。相反，如果采纳后者，则不能肯定是否被测定的外部磁场就是在MRI系统中对静磁场产生负面影响的外部磁场。

相反，根据从第一方面提供的外部磁场测定方法，磁场产生装置产生一补偿磁场以便补偿磁场将取消由磁体部件产生的磁场。磁化检测装置位于磁体部件附近，它的动态范围允许对外部磁场的高精度检测。因此，对在MRI系统中的静磁场产生负面影响的外部磁场可被高精度地测定。

从本发明的第二方面，提供了一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，磁化检测装置包括Z方向的磁性传感器。假定由磁体部件产生的静磁场方向为Z方向，则Z方向的磁性传感器检测在Z方向上显示出的磁化强度。

根据从本发明的第二方面中提供的外部磁场测定方法，包括Z方向的磁性传感器。因此，可更好地测定与静磁场有相同方向且对在MRI系统中生成的静磁场产生负面影响的外部磁场的主要元件。

从本发明的第三方面，提供了一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器，一Y方向的磁性传感器和一X方向的磁性传感器。假定由磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，且假定与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，Z方向的磁性传感器，Y方向的磁性传感器和X方向的磁性传感器分别检测由于各自在Z，Y和X方向上的磁体表现出来的磁化强度。

根据从本发明的第三方面提供的外部磁场测定方法，包括Z方向的磁性传感器。因此，可更好地测定对在MRI系统中生成的静磁场产生负面影响且与静磁场有相同方向的外部磁场的主要元件。再者，因为包括Y方向的磁性传感器和X方向的磁性传感器，除了对在MRI系统中生成的静磁场产生负面影响的主要元件外，可更好地测定外部磁场的元件。

从本发明的第四方面，提供了一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，磁场产生装置包括至少一对小型线圈和线圈驱动电路，这对小型线圈在Z方向上排列成将Z方向的磁性传感器夹在中间。线圈驱动电流供给小型线圈电流。

根据从本发明的第四方面提供的外部磁场测定方法，电流流进在Z方向上对置的小型线圈中。因此，可更好地产生补偿磁场，用于取消在MRI系统中产生并施加到Z方向的磁性传感器的静磁场。

从本发明的第五方面，提供了一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，磁场产生装置包括三对小型线圈和线圈驱动电路。三对小型线圈之一在Z方向上排列成将Z方向磁性传感器夹在中间。另一对小型线圈排列成在Y方向上将Y方向的磁性传感器夹在中间。还有一对小型线圈在X方向上排列成将X方向的磁性传感器夹在中间。线圈驱动电路供给小型线圈电流。

根据从本发明的第五方面提供的外部磁场测定方法，电流流进在Z方向上对置的小型线圈中。因此，可更好地产生补偿磁场，用于取消主要元件，也就是取消在MRI系统中产生并施加到Z方向的磁性传感器的静磁场的Z方向元件。再者，电流流进在Y方向上对置的小型线圈中。因此，可更好地产生补偿磁场，用于取消在MRI系统中产生和并施加到Y方向的磁性传感器的静磁场的Y方向元件。再者，电流流进在X方向上对置的小型线圈中。因此，可更好地产生补偿磁场，用于取消在MRI系统中产生并施加到X方向的磁性传感器的静磁场的X方向元件。

从本发明的第六方面，提供了一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，磁化检测装置位于磁体部件的上面。

在靠近包括在MRI系统中的磁体部件存在的空间中，存在于后和前和右和左的空间中具有平台，控制单元，操作单元和其它。在磁体部件下部空间的磁化检测装置的放置使得维护磁化检测装置很困难。

根据从本发明的第六方面提供的外部磁场测定方法，磁化检测装置位于磁体部件上面的空间中。因此，磁化检测装置与平台，控制单元，操作单元的放置不发生冲突，而容易维护。

从本发明的第七方面，提供一基于前述外部磁场测定方法的外部磁场测定方法。在此，根据温度校正补偿磁场。

特别地，当磁体部件包括永久磁铁时，静磁场的强度易于随温度的变化而变化。

根据从本发明的第七方面提供的外部磁场测定方法，根据温度校正补偿磁场。因此，尽管温度发生变化，可更好地取消由磁体部件产生的磁场。

从本发明的第八方面，提供了一静磁场校正方法。在此，将磁场校正线圈加入包括在MRI系统中的磁体部件的轭。根据本发明的第一到第七方面的任一方面提供的外部磁场测定方法，与测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到上述磁场校正线圈。为了校正静磁场，因而产生一校正磁场。

根据从本发明的第八方面提供的静磁场校正方法，与高精度测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到校正线圈。因而将校正磁场施加到包括在磁体部件中的轭中，因此可高精度地取消对静磁场上的外部磁场的负面影响。

从本发明的第九方面，提供了一静磁场校正方法。在此，假定由包括在MRI系统中的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，一对大型线圈排列成在Z方向上将磁体部件夹在中间。根据本发明的第一到第七方面的任一方面提供的外部磁场测定方法，与测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到磁场校正线圈。为了校正静磁场，因而产生一校正磁场。

根据本发明的第九方面提供的静磁场校正方法，与高精度测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到在Z方向互相对置的大型线圈中。因此在Z方向上施加校正磁场，由此可高精度地取消Z方向的元件，也就是对静磁场有负面影响的外部磁场的主要元件。

从本发明的第十方面，提供了一静磁场校正方法。在此，假定由包括在MRI系统中的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，并且与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，一对大型线圈排列成在Z方向上将上述磁体部件夹在中间。另一对大型线圈排列成在Y方向上将上述磁体部件夹在中间，还有一对大型线圈排列成在X方向上将上述磁体部件夹在中间。根据前述任何的外部磁场测定方法，与测定的外部磁场成正比的校正电流供给到大型线圈。为了校正静磁场，因而产生一校正磁场。

根据从本发明第十方面提供的静磁场校正方法，与高精度测定的外部磁场成正比的校正电流供给到在Z方向互相对置的大型线圈中。因而在Z方向施加校正磁场。由此，可高精度地取消Z方向元件，也就是对静磁场有负面影响的外部磁场的主要元件。再者为了在Y方向施加校正磁场，与高精度测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到在Y方向彼此对置的大型线圈中。因此，可高精度地取消影响静磁场的外部磁场的Y方向元件。再者为了在X方向施加校正磁场，与高精度测定的外部磁场成正比的校正电流被供给到在X方向彼此对置的大型线圈中。因此，可高精度地取消影响静磁场的外部磁场的X方向元件。

从本发明的第十一方面，提供了一种外部磁场测定装置。外部磁场测定装置主要由磁化检测装置和磁场产生装置组成。磁化检测装置位于包括在MRI系统中的磁体部件附近。磁场产生装置位于磁化检测装置的附近。磁场产生装置产生一补偿磁场，以便在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场将取消由上述磁体部件产生的并由上述磁化检测装置检测的磁场。

在从本发明的第十一方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从本发明的第一方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十二方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器。假定由磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，Z方向轭磁性传感器检测在Z方向上显示出的磁化强度。

在从本发明的第十二方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从本发明的第二方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十三方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，磁化检测装置分别包括一Z方向的磁性传感器，一Y方向轭磁性传感器和一X方向轭磁性传感器。假定由磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，且与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，Z方向磁性传感器，Y方向磁性传感器和X方向磁性传感器分别检测由在Z，Y和X方向上的磁体部件显示出的磁化强度。

在从本发明的第十三方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从第三方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十四方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，磁场产生装置包括至少一对小型线圈和一线圈驱动电路。这对小型线圈排列成在Z方向上将上述Z方向的磁性传感器夹在中间。线圈驱动电路供给小型线圈电流。

在从本发明的第十四方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从第四方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十五方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，磁场产生装置包括三对小型线圈和一线圈驱动电路。三对小型线圈之一排列成在Z方向上将Z方向的磁性传感器夹在中间。其它一对小型线圈排列成在Y方向上将上述Y方向的磁性传感器夹在中间。另一对小型线圈排列成在X方向上将上述X方向磁性传感器夹在中间。线圈驱动电路供给小型线圈电流。

在从本发明的第十五方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从第五方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十六方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，磁化检测装置位于磁体部件的上面。

在从本发明的第十六方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从第六方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十七方面，提供了一基于前述外部磁场测定装置的外部磁场测定装置。在此，外部磁场测定装置包括一根据温度校正补偿磁场的温度校正装置。

在从本发明的第十七方面提供的外部磁场测定装置中，可更好地完成从第七方面提供的外部磁场测定方法。

从本发明的第十八方面，提供了一种MRI系统，该系统主要由磁体部件，磁场校正线圈和磁场校正线圈电源组成。磁体部件包括一轭。磁场校正线圈被加在上述轭上，并产生校正磁场。磁场校正线圈电源供给上述磁场校正线圈校正电流，该校正电流与从本发明的第十一到十七方面任一方面提供的外部磁场测定装置中测定的外部磁场成正比。因此，为了校正静磁场，产生一校正磁场。

在从本发明的第十八方面提供的MRI系统中，可更好地完成从第八方面提供的静磁场校正方法。

从本发明的第十九方面，提供了一种MRI系统，该系统主要由一对大型线圈和一校正电流供给电源组成。假定由包括在MRI系统中的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，这对大型线圈在Z方向上排列成将Z方向的磁体部件夹在中间。校正电流供给电源供给大型线圈校正电流，该校正电流与由前述任何外部磁场装置装置测定的外部磁场成正比。因此，为了校正静磁场，产生一校正磁场。

在从本发明的第十九方面提供的MRI系统中，可更好地完成从第九方面提供的静磁场校正方法。

从本发明的第二十方面，提供了一种MRI系统，主要由三对大型线圈和一校正电流供给电源组成。假定由包括在MRI系统中的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，并与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，三对大型线圈之一排列成在Z方向上将磁体部件夹在中间。其它一对大型线圈排列成在Y方向上将磁体部件夹在中间。另一对大型线圈之一排列成在X方向上将磁体部件夹在中间。校正电流供给电源供给大型线圈校正电流，该校正电流与由前述任何外部磁场测定装置测定的外部磁场成正比。因此为了校正静磁场，产生一校正磁场。

在从本发明的第二十方面提供的MRI系统中，可更好地完成从第十方面提供的静磁场校正方法。

根据本发明完成的外部磁场测定方法和外部磁场测定装置，一磁化检测装置可位于磁体部件附近，其动态范围允许高精度检测外部磁场。因此，可高精度地测定对在MRI系统中产生的静磁场具有负面影响的外部磁场。

再者，根据本发明完成的静磁场校正方法和MRI系统，因为可高精度地检测外部磁场，可消除在静磁场上的外部磁场的负面影响。

本发明进一步的目的和优点参照附图，从本发明优选实施例的描述中是明显的。

附图的简要说明

图1示出了根据本发明第一实施例的MRI系统的框图；

图2示出了根据第一实施例的MRI系统的主要部分的透视图；

图3示出了根据第一实施例的MRI系统中执行必需操作的说明性图解；

图4示出了根据本发明第二实施例的MRI系统的结构框图；

图5示出了根据第二实施例的MRI系统的主要部分的透视图；

图6示出了根据第二实施例的MRI系统中执行必需操作的说明性图解；

图7示出了根据本发明第三实施例并对应图3的MRI系统；

图8示出了根据本发明第四实施例并对应图4的MRI系统；

图9示出了根据本发明第五实施例并对应图6的MRI系统；

图10示出了根据本发明第五实施例并对应图6的MRI系统。

优选实施例的详细描述

参照附图将描述本发明的实施例。

第一实施例

图1示出了根据本发明第一实施例的MRI系统101的结构框图；

MRI系统101主要由一成像单元30，一控制单元40和一操作单元50组成。

成像单元30包括一梯度线圈部件1，一发射线圈2，一接收线圈3，一磁性传感探头16，一磁体温度传感器17和一BO校正线圈21。

控制单元40包括一负责MR成像的计算机14，一顺序存储电路7，一梯度线圈驱动电路4，一门控调制电路8，一RF振荡电路9，和一RF电源放大器5，一前端放大器6，一相位检测器10和一A/D转换器11。

再者，控制单元40包括一用于校正静磁场的探头控制电路151和一BO校正线圈驱动电路181。

操作单元50包括一显示装置12和一操作员控制台13。

图2示出了MRI系统101的透视图。

成像单元30包括一磁体单元31，一支承轭Py，一BO校正线圈21和一平台33。磁体31上下互相对置，并在它们之间生成一成像空间。支承轭Py与磁体单元31磁连接，由此获得一磁路。BO校正线圈21通过围绕着支承轭Py中部的线圈旋转101-200圈而构成。

接收线圈3位于磁体单元31之间生成的成像空间中，但是未在图2中示出。

磁性传感探头16位于成像单元之上的空间中。

磁性传感探头16由一个磁性传感器16z和一对小型线圈16t和16b组成。磁性传感器16z检测z方向显示出的磁化强度。这对小型线圈16t和16b排列成在z方向上将磁性传感器16z夹在中间。

图3示出了涉及有关静磁场操作的说明性图解。

用于在z方向上产生静磁场Bom的永久磁铁M和基准轭By在每个上部和下部磁体单元31处被合并。上部和下部基准轭By通过右边和左边的支承轭Py连接在一起。换言之，永久磁铁M，基准轭By和支承轭Py组成了一磁路。附带地，可用超导磁铁代替永久磁铁M。

加在左右支承轭Py上的BO校正线圈21彼此串联。校正电流I从BO校正线圈驱动电路181供给到BO校正线圈21。随着供给校正电流，右和左BO校正线圈21产生具有相同方向和同等强度的校正磁场Boc。校正磁场Boc被加入到由永久磁铁M产生的静磁场Bom中，由此合成的静磁场存在于成像空间中。

BO校正线圈驱动电路181供给校正电流I以响应从探头控制电路151传送来的磁化检测信号。

探头控制电路151包括一放大器15z，一开关15e，一补偿磁场控制电路15b，一加法器15c和一补偿器15d。放大器15z产生磁化检测信号，其电平与磁性传感器16z检测的磁场强度成正比。开关15e在BO校正线圈驱动电路181和补偿磁场控制电路15b之间转换磁化检测信号的去向。补偿磁场控制电路15b根据磁体温度传感器17检测的温度产生已经校正过的补偿磁场信号。加法器15c产生一差信号，该差信号是磁化检测信号与补偿磁场信号的差。补偿器15d供给补偿电流，它与差信号成正比，与小型线圈16t和16b成正比。

首先，操作员转换开关15e的触点，以便把磁化检测信号传送给补偿磁场控制电路15b(以虚线表示的状态)。这导致补偿磁场控制电路15b自动调节补偿磁场信号以将磁化检测信号设置为零。再者，BO校正线圈驱动电路181将校正电流I设置为零。

此后，在缺少外部磁场的情况下，转换开关15e的触点以便把磁化检测信号传送给BO校正线圈驱动电路181(以实线表示的状态)。这导致在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场控制电路15b保持产生将磁化检测信号设置为零的补偿磁场信号。再者，BO校正线圈驱动电路181供给校正电流I，它与磁化检测信号成正比，与BO校正线圈21成正比。

此后，因为施加到磁性传感器16z的静磁场BO元件通过由小型线圈16z和16b产生的补偿磁场而取消。磁性传感器16z产生一仅仅与外部磁场成正比的磁化检测信号。因此，在缺少外部磁场的情况下，磁化检测信号和校正电流假定为零。随着外部磁场的施加，将产生仅仅与外部磁场成正比的磁化检测信号。校正电流I流动而感应一校正磁场Boc。因此，取消负面影响静磁场BO的外部磁场。最后，静磁场BO将通过外部磁场保持不受影响。

校正磁场Boc比静磁场BO小得多。可以忽略磁性传感器16z上的校正磁场Boc的负面影响。

注意图3仅仅示出了磁场方向和电流方向的例子。磁场和电流的实际方向不总是与例子相同。

根据第一实施例，MRI系统101具有以下优点。

(1)小型线圈16z和16b用来产生一补偿磁场，取消施加到磁性传感器16z的静磁场BO的元件。因而，其动态变化允许对外部磁场高精确度检测的磁性传感器16z可被安装在磁体单元31附近。最后可高精度测定负面影响静磁场BO的外部磁场。

(2)根据温度校正补偿磁场的信号。因而，即使磁体单元31的温度发生变化，可成功地取消施加到磁性传感器16z的静磁场的元件。

(3)磁性传感器探头16被安装在磁体单元31之上的空间中，因而磁性传感器探头16将与平台33，控制单元40和操作单元50的摆放不发生冲突。再者，容易维护磁性传感器探头16。

(4)为了取消负面影响静磁场BO的外部磁场，把与高精度检测的外部磁场成正比的校正电流I供给到BO校正线圈21。可高精度地取消静磁场BO上的外部磁场的负面影响。

第二实施例

图4示出了根据本发明的第二实施例的MRI系统的结构框图。

控制单元40包括一负责MR成像的计算机14，一顺序存储电路7，一梯度线圈驱动电路4，一门控调制电路8，一RF振荡电路9，一RF电源放大器5，一前端放大器6，一相位检测器10和一A/D转换器11。

控制单元40包括一用于校正静磁场的探头控制电路151和一BO校正线圈驱动电路182。

操作单元50包括一显示装置12和一操作员控制台13。

图5直观地示出了MRI系统102的透视图。

成像单元30包括一磁体单元31，一支承轭Py和一平台33。磁体31上下互相对置，并在其间产生一成像空间。支承轭Py与磁体单元31磁连接，由此获得一磁路。

接收线圈3位于磁体单元31之间产生的成像空间中，但是未在图中示出。

磁性传感探头16位于成像单元之上的空间中。

磁性传感探头16包括一个磁性传感器16z，用于检测在z方向显示出的磁化强度和一对小型的线圈16t和16b，这对线圈排列成在z方向上将磁性传感器16z夹在中间。

用来取消外部磁场的大型线圈22t和22b被放置在安装MRI系统102的空间的顶板和底板。

图6示出了涉及有关静磁场校正操作的说明性图解。

用于在z方向上产生静磁场Bom的永久磁铁M和基准轭By在每个上部和下部磁体单元31处被合并。上部和下部基准轭By通过右边和左边的支承轭Py连接在一起。永久磁铁M，基准轭By和支承轭Py组成了一磁路。附带地，可用超导磁铁代替永久磁铁M。

探头控制电路151包括一放大器15z，一开关15e，一补偿磁场控制电路15b，一加法器15c和一补偿器15d。放大器15z产生一磁化检测信号，其电平与磁性传感器16z检测的磁场强度成正比。开关15e在BO校正线圈驱动电路181和补偿磁场控制电路15b之间转变磁化检测信号的去向。补偿磁场控制电路15b根据磁体温度传感器17检测的温度产生已经校正过的补偿磁场信号。加法器15c产生一差信号，该差信号是磁化检测信号与补偿磁场信号的差。补偿器15d供给补偿电流，它与差信号成正比，与小型线圈16t和16b成正比。

校正电流Iz从BO校正线圈驱动电路182供给到大型线圈22t和22b的上部和下部。上部和下部的大型线圈22t和22b产生校正磁场Be以响应校正电流Iz。校正磁场Be取消外部磁场。

BO校正线圈驱动电路182供给校正电流I以响应从探头控制电流151来的磁体检测信号。

首先，操作员转换开关15e的触点，以便把磁化检测信号传送到补偿磁场控制电路15b(以虚线表示的状态)。这导致补偿磁场控制电路15b自发调节磁场信号以将磁化检测信号设置为零。再者，BO校正线圈驱动电路182将校正电流I设置为零。

此后，在缺少外部磁场的情况下，操作员转换开关15e的触点以便把磁化检测信号传送到BO校正线圈驱动电路182(以实线表示的状态)。这导致在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场控制电路15b持续产生将磁化检测信号设置为零的补偿磁场信号。再者，BO校正线圈驱动电路182供给校正电流Iz，它与磁化检测信号成正比，与大型线圈22t和22b成正比。

此后，施加到磁性传感器16z的静磁场BO元件通过由小型线圈16z和16b产生的补偿磁场而被取消。磁性传感器16z产生一仅仅与外部磁场成正比的磁化检测信号。在缺少外部磁场的情况下，磁化检测信号和校正电流Iz假定为零。当施加外部磁场时，仅仅与外部磁场成正比的磁化检测信号被产生。校正电流Iz流动而感应一校正磁场Be。因此，由磁性传感器16z感应的外部磁场被取消。最后，静磁场Bom将通过外部磁场保持不受影响。

现在，因为持续供给校正电流Iz，没有把由磁性传感器16z感应的外部磁场完全取消。然而，由磁性传感器16z感应的外部磁场是如此小以致可以忽略静磁场Bom的负面影响。

附带地，图6仅仅示出了磁场方向和电流方向的例子。磁场和电流的实际方向不总是与例子相同。

根据第二实施例，MRI系统102具有以下优点。

(1)为了取消施加到磁性传感器16z的静磁场BO元件，小型线圈16z和16b产生补偿磁场。因而，其动态变化允许对外部磁场高精确度检测的磁性传感器16z可被安装在磁体单元31附近。因此，负面影响静磁场Bom的外部磁场可被高精度测量。

(2)根据温度校正补偿磁场的信号。因而，即使磁体单元31的温度发生变化，也成功地取消了施加到磁性传感器16z的静磁场Bom的元件。

(4)为了取消外部磁场，把与高精度检测的外部磁场成正比的校正电流Iz供给到大型线圈22t和22b。因此，可高精度地取消静磁场Bom上的外部磁场的负面影响。

第三实施例

图7涉及相应于图3的本发明的第三实施例。

根据第三实施例，能够检测在X，Y，Z方向上显示出的磁化强度的磁性传感器16xyz可代替能够检测在Z方向显示出的磁化强度并在第一实施例中使用的磁性传感器16z。再者，探头控制电路153可代替探头控制电路151。

探头控制电路153除了包括在探头控制电路151中的放大器15z之外，还包括放大器15x和15y。再者，探头控制电路153包括一运算单元15a，它合成(例如合计)由放大器15x，15y，15z产生的磁化检测信号以便产生一个磁化检测信号。

除了前述之外的元件与第一实施例中的相同。

根据第三实施例，MRI系统具有与第一实施例相同的优点。另外，在考虑Y和Z方向的外部磁场元件下完成校正。

第四实施例

图8涉及相应于图6的本发明的第四实施例。

根据第四实施例，能够检测在X，Y，Z方向上显示出的磁化强度的磁性传感器16xyz可代替能够检测在Z方向显示出的磁化强度并在第二实施例中使用的磁性传感器16z。再者，探头控制电路153可代替探头控制电路151。

根据第四实施例，MRI系统具有与第二实施例相同的优点。另外，在考虑Y和X方向的外部磁场的元件下完成校正。

第五实施例

本发明的第五实施例除了具有与第二实施例的结构相同的结构以外具有如图9和10所示的结构。因此不仅在Z方向的外部磁场的元件，而且在Y和X方向的元件可被成功地被取消。

如图9所示，磁性传感器16y检测在Y方向的外部磁场的元件。校正电流Iy供给到大型线圈22f和22r的前端和后端，由此取消Y方向的外部磁场元件。

如图10所示，磁性传感器16x检测在X方向的外部磁场的元件。校正电流Ix供给到大型线圈22R和22L的右边和左边，由此取消X方向的外部磁场元件。

根据第五实施例，MRI系统具有与第二实施例之一相同的优点。另外，可成功地取消在Y和X方向的外部磁场的元件。

在不背离本发明的精神和范围的情况下，可构造出本发明许多更广泛的不同的实施例。应当理解的是除非限定在所附的权利要求中，本发明不局限于说明书中描述的具体实施例。

Claims

1、一种外部磁场测定方法，其特征在于：

一磁化检测装置位于包括在MRI系统中的磁体部件的附近；

一磁场产生装置位于所述磁化检测装置的附近；

所述磁场产生装置产生一补偿磁场，以便在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场将取消由所述磁体部件产生并由所述磁化检测装置检测的磁场；和

所述磁化检测装置测定具有产生补偿磁场的外部磁场。

2、如权利要求1的一种外部磁场测定方法，其中假定由所述磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，所述磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器，检测在Z方向上显示出的磁化强度。

3、如权利要求1的一种外部磁场测定方法，其中假定由所述磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，且假定与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，所述磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器，一Y方向的磁性传感器和一X方向的磁性传感器，分别检测由所述磁体部件在Z，Y和X方向上显示出的磁化强度。

4、如权利要求2或3的一种外部磁场测定方法，其中所述磁场产生装置包括至少一对小型线圈，排列成在Z方向上将所述Z方向的磁性传感器夹在中间，和一线圈驱动电路，供给所述小型线圈电流。

5、如权利要求3的一种外部磁场测定方法，其中所述磁场产生装置包括一对排列成在Z方向上将所述Z方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈，一对排列成在Y方向上将所述Y方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈，一对排列成在X方向上将所述X方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈和供给所述小型线圈电流的线圈驱动电路。

6、如权利要求1的一种外部磁场测定方法，其中所述磁化检测装置位于磁体部件的上面。

7、如权利要求1的一种外部磁场测定方法，其中所述补偿磁场根据温度被校正。

8、一种静磁场校正方法，其特征在于：

将一磁场校正线圈加到包括在MRI系统中的磁体部件的磁轭中；

将与按照权利要求1的外部磁场测定方法所测出的外部磁场成正比的校正电流供给到所述磁场校正线圈；和

为了校正静磁场，因而产生一校正磁场。

9、一种静磁场校正方法，其特征在于：

假定由包括在MRI系统中的磁体部件所产生的静磁场的方向为Z方向，将一对大型线圈排列成在Z方向上将所述磁体部件夹在中间；

将与按照权利要求1的外部磁场测定方法所测出的外部磁场成正比的校正电流供给到所述大型线圈；和

为了校正静磁场，因而产生一校正磁场。

10、一种静磁场校正方法，其特征在于：

假定由在MRI系统中的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，且与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，将一对大型线圈排列成在Z方向上将所述磁体部件夹在中间；

将一对大型线圈排列成在Y方向上将所述磁体部件夹在中间；

将一对大型线圈排列成在X方向上将所述磁体部件夹在中间；

为了校正静磁场，因而产生校正磁场。

11、一种外部磁场测定装置，包括：

一磁化检测装置，位于包括在MRI系统中的磁体部件的附近；和

一磁场产生装置，位于所述磁化检测装置的附近，用于产生补偿磁场，以便在缺少外部磁场的情况下，补偿磁场将取消由所述磁体部件产生并由所述磁化检测装置检测的磁场。

12、如权利要求11的一种外部磁场测定装置，其中假定由所述磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，所述磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器，用于检测在Z方向上显示出的磁化强度。

13、如权利要求11的一种外部磁场测定装置，其中假定由所述的磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，且假定与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，所述磁化检测装置包括一Z方向的磁性传感器，一Y方向的磁性传感器和一X方向的磁性传感器，分别检测所述磁体部件在Z，Y和X方向上显示出的磁化强度。

14、如权利要求12或13的一种外部磁场测定装置，其中所述磁场产生装置包括至少一对小型线圈，排列成在Z方向上将所述Z方向的磁性传感器夹在中间，和一线圈驱动电路，对所述小型线圈供给电流。

15、如权利要求13的一种外部磁场测定装置，其中所述磁场产生装置包括一对排列成在Z方向上将所述Z方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈，一对排列成在Y方向上将所述Y方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈，一对排列成在X方向上将所述X方向的磁性传感器夹在中间的小型线圈和一供给所述小型线圈电流的线圈驱动电路。

16、如权利要求11的一种外部磁场测定装置，其中所述磁化检测装置位于所述磁体部件的上面。

17、如权利要求11的一种外部磁场测定装置，进一步包括一温度校正装置，用于根据温度来校正补偿磁场。

18、一种MRI系统，包括：

一包括轭的磁体部件；

一磁场校正线圈，加在上述磁轭上，用于产生校正磁场；和

一磁场校正线圈电源，用于供给校正电流到所述磁场校正线圈，该校正电流与权利要求11中的外部磁场测定装置所测定的外部磁场成正比，从而为了校正静磁场，将产生一校正磁场。

19、一种MRI系统，包括：

一对大型线圈，假定由包括在所述MRI系统中的所述磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，这对大型线圈排列成在Z方向上将所述Z方向的磁体部件夹在中间；和

一校正电流供给电源，用于供给校正电流到所述大型线圈，该校正电流与在权利要求11中提出的外部磁场测定装置测定的外部磁场成正比，从而为了校正静磁场，将产生一校正磁场。

20、一种MRI系统，包括：

一对大型线圈，假定由包括在所述MRI系统中的所述磁体部件产生的静磁场的方向为Z方向，与Z方向垂直的两个相互正交的方向分别为Y和X方向，这对大型线圈排列成在Z方向上将所述磁体部件夹在中间；

一对排列成在Y方向上将所述磁体部件夹在中间的大型线圈；

一对排列成在X方向上将所述磁体部件夹在中间的大型线圈；和

一校正电流供给电源，用于供给校正电流到所述大型线圈，该校正电流与在权利要求11中提出的外部磁场测定装置测定的外部磁场成正比，从而为了校正静磁场将产生一校正磁场。