CN1926443B - 具有增强器铁的磁共振成像扫描仪 - Google Patents

Abstract

磁共振成像扫描仪包括磁体(20)，生成时间上恒定的磁场；磁场梯度生成结构(30)，把选择的磁场梯度叠加到该时间上恒定的磁场；和射频线圈(32)，产生射频场。被布置在射频屏蔽(64)内的磁场修正结构(60)包括增强该时间上恒定的磁场的散布的磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)。该粒子通常在至少一个尺度上小于该射频场在该磁性材料中的集肤深度。磁场修正结构具有平行于该时间上恒定的磁场的纵向去磁化因子(N_Z)和沿横截于该时间上恒定的磁场的切线方向的切向去磁化因子(N_T)。纵向去磁化因子大于切向去磁化因子，以产生切向通量导引。

Description

具有增强器铁的磁共振成像扫描仪

技术领域

本说明涉及磁共振领域。本说明在磁共振成像中得到具体的应用，并且将具体参考其来进行描述。然而，本说明在磁共振分光术和从基本上均匀的主B₀磁场中获益的其它技术中也得到应用。

背景技术

具有在轴方向或z方向上短的磁体腔(magnet bore)的磁共振成像扫描仪减小了病人幽闭恐怖感以及可以提供对病人的改进的接触以用于介入性过程。短腔磁体例如可以具有小于1.5米或小于1米的腔长度。然而，由于在短腔的末端处静的主B₀磁场的弯曲，短腔磁体与较长腔磁体相比较，典型地具有降级的静的主B₀磁场空间均匀性。

用于改进磁场均匀性的一个方法是使用“增强器(booster)”铁。在这个方法中，磁场修正结构包括与主B₀磁场相耦合的铁或另外的铁磁材料。励磁线圈结合磁场修正结构进行设计，以使得主磁体和磁场修正结构一起产生基本上空间均匀的静的主B₀主磁场。增强器铁使磁场伸展，以补偿减小的腔长度。而且，由于增强器铁典型地在饱和时处在典型的主B₀磁场量值(例如，1.5T或更高)，增强器铁对静的主B₀磁场的影响基本上与磁场梯度无关。代替与磁体同时地设计增强器铁，增强器铁可以在磁体制造后根据经验设计，通过加入铁而改进均匀性、伸展磁场，或以其它方式改进已制造的磁体中的主B₀磁场。

在某些设计中，磁场修正结构被放置在射频线圈和用来屏蔽周围的结构免受射频信号影响的射频屏蔽(shield)的外面。这个方法大大地减小在增强器铁与射频场之间的交互作用。然而，把增强器铁放置在射频屏蔽的外面具有某些缺点。在扫描仪中空间约束条件会使得把增强器铁放置在射频屏蔽之外是困难的。而且，增强器铁在修正成像区域中的主B0磁场方面不太有效，因为增强器铁被移动到远离成像区域。因此，需要更增强的铁，它会占用腔中的附加空间。

通过把增强器铁放置在射频屏蔽里面而把增强器铁移动到更加接近成像体积是成问题的。在屏蔽里面，增强器铁与射频B₁磁场交互作用，以及会使射频B₁磁场降级。在典型的磁共振成像频率下射频B₁磁场在铁中的集肤深度(skin depth)较小，典型地约为10-20微米的等级或更小。因此，射频B₁磁场被从增强器铁内部基本上排出。这种场的排出使得射频线圈的工作不太有效，以及可以造成射频场的非均匀性。而且，由射频场在提升钢中引起的涡流会造成磁场畸变、图像伪像、和扫描仪内有害的发热。

发明内容

本发明设想了一种克服上述的局限性等的改进的设备和方法。

按照一方面，公开了一种磁共振成像扫描仪，包括：磁体，生成时间上恒定的磁场；一个或多个磁场梯度生成结构，把选择的磁场梯度叠加到该时间上恒定的磁场；射频屏蔽；射频线圈，被布置在该射频屏蔽内以及选择地产生射频场；以及磁场修正结构，被设计成增强该时间上恒定的磁场，该磁场修正结构被布置在该射频屏蔽内并且包括磁性材料的粒子，所述粒子通常至少在一个尺度上小于该射频场在被散布于绝缘粘合剂中的磁性材料中的集肤深度，其中磁场修正结构具有平行于该时间上恒定的磁场方向的纵向去磁化因子和在横截于该时间上恒定的磁场的切线方向的切向去磁化因子，该纵向去磁化因子大于该切向去磁化因子，以产生切向通量导引。

按照另一方面，公开了磁共振成像扫描仪。磁体生成时间上恒定的磁场。一个或多个磁场梯度生成结构把选择的磁场梯度叠加到该时间上恒定的磁场。射频线圈选择地产生射频场。磁场修正结构被设计成增强该时间上恒定的磁场。磁场修正结构具有平行于该时间上恒定的磁场的纵向去磁化因子和沿横截于该时间上恒定的磁场的切线方向的切向去磁化因子。纵向去磁化因子大于切向去磁化因子，以产生切向通量导引(fluxguiding)。

一个优点在于减小在磁共振成像扫描仪中的空间消耗。

另一个优点在于提高射频线圈工作效率。

再一个优点在于提供在切线方向的择优的通量导引。

又一个优点在于减小涡流损耗。

在阅读以下的优选实施例的详细说明后，本领域技术人员将明白许多附加优点和好处。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的安排、以及各种处理操作和处理操作的安排的形式。附图仅仅用于示例优选实施例，而不被看作为限制本发明。

图1示意地显示包括被布置在射频屏蔽与鸟笼型射频线圈的辐条之间的磁场修正结构的磁共振成像系统。

图2A和2B示意地显示具有被布置在鸟笼辐条与射频屏蔽之间的磁场修正结构的射频鸟笼型线圈的端视图和侧视图，其中磁场修正结构包括被散布在绝缘粘合剂中的铁磁粒子。

图3A和3B示意地显示具有被布置在鸟笼辐条与射频屏蔽之间的磁场修正结构的射频鸟笼型线圈的端视图和侧视图，其中磁场修正结构包括被散布在绝缘粘合剂中的拉长的铁磁线或棒。

图4A和4B示意地显示具有被布置在鸟笼辐条与射频屏蔽之间的磁场修正结构的射频鸟笼型线圈的端视图和侧视图，其中磁场修正结构包括被散布在绝缘粘合剂中的大致平的铁磁片。

图5A和5B示意地显示具有被布置在鸟笼型线圈的辐条之间的磁场修正结构的射频鸟笼型线圈的端视图和侧视图，其中磁场修正结构包括被散布在绝缘粘合剂中的铁磁粒子。

图6A和6B示意地显示具有被布置在鸟笼型线圈的辐条之间的磁场修正结构的射频鸟笼型线圈的端视图和侧视图，其中磁场修正结构包括铁磁环圈，被成形来促进切向通量导引。

图6C显示图6A和6B的铁磁环圈之一的透视图，连同在z方向和切向上的去磁化因子的指示。

具体实施方式

参照图1，磁共振成像扫描仪10包括外壳12，限定其中放置相关的成像对象16的通常圆柱形的扫描仪腔14。主磁场线圈20被放置在外壳12内，以及产生一个时间上恒定的主B₀磁场，该主B₀磁场被定向为通常沿着和平行于扫描仪腔14的中心轴22。中心轴22平行于在图1所示的参考x-y-z笛卡尔坐标系中的z方向；然而，也可以使用其它坐标系。例如，可以使用垂直磁体，其中时间上恒定的B₀场沿y方向而垂直地取向。主磁场线圈20典型地是放置在低温掩蔽(cryoshrouding)24中的超导线圈，虽然也可以使用电阻式(resistive)永磁主磁体。

外壳12还收容或支撑磁场梯度生成结构，诸如磁场梯度线圈30，用于选择地产生平行于腔14的中心轴22、沿横截于中心轴22的平面内方向或沿其它选择的方向的磁场梯度。外壳12还收容或支撑射频体线圈(body coil)32，用于选择地激励磁共振。具体地，射频体线圈32产生横截于静的主B₀磁场的射频B₁磁场。射频B₁磁场以Larmor(拉莫)频率被生成，用于激励磁共振。为了激励¹H质子核，磁共振larmor频率f_res通常对应于f_res＝γB₀，其中γ＝42.58MHz/特斯拉是对于¹H核的回转度量(gyrometric)比，以及B₀是静的主B₀磁场。因此，例如在B₀＝3T时，f_res＝128MHz。虽然¹H质子核以高的浓度存在于人的身体内和通常用于磁共振成像，但其它磁共振也可以类似地被激励和成像。

在所显示的实施例中，线圈32是鸟笼型线圈。线圈阵列34可任选地放置在腔14内，用来接收磁共振信号。线圈阵列34包括多个线圈，具体地在所显示的示例性线圈阵列34中为四个线圈，尽管可以使用其它数目的线圈，包括使用单个表面线圈。而且，任选的线圈阵列34可以一起被省略，以及体线圈32被使用于接收磁共振信号。外壳12典型地包括在鸟笼型线圈32内的装饰性的内部衬里36，其限定了扫描仪腔14。

主磁场线圈20产生平行于腔14的z轴方向的主B0磁场。磁共振成像控制器40操作磁场梯度控制器42，以选择地给磁场梯度线圈30供应能量，以及操作被耦合到射频线圈32的射频发射机44，以便选择地给射频线圈32供应能量。通过选择地操作磁场梯度线圈30和射频线圈32，磁共振被生成且在成像对象16的感兴趣区域的至少一部分中被空间地编码。通过经由梯度线圈30施加选择的磁场梯度，一选择的k空间(k-space)轨迹在捕获磁共振信号期间被横截，诸如笛卡尔坐标轨迹、多个径向轨迹或螺旋线轨迹。替换地，成像数据可以被获取为沿选择的磁场梯度方向的投影。在成像数据捕获期间，磁共振成像控制器40操作被耦合到如图所示的线圈阵列34的或被耦合到整个体线圈32的射频接收机46，以获取存储在磁共振数据存储器50中的磁共振样本。

成像数据由重建处理器52重建为图像表示。在k空间采样数据的情形下，可以利用基于傅立叶变换的重建算法。也可以使用诸如基于滤波的背向投影(backprojection)的重建那样的其它重建算法，这取决于所获取的磁共振成像数据的格式。由重建处理器52生成的重建图像被存储在图像存储器54中，以及可以在用户接口56上被显示，被存储在非易失性存储器中，通过本地的内联网或互联网被发送、观看、存储、操控等等。用户接口56也可以使放射学家、技术人员、或磁共振成像扫描仪10的其它操作员能够与磁共振成像控制器40通信，以选择、修改和执行磁共振成像序列。

为了伸长静的主B₀磁场，改进主B₀磁场的均匀性，或修改或配置主B₀磁场，包括多个铁磁环圈，具体地在图1所示的实施例中为八个环圈62的磁场修正结构60被布置在静的主B₀磁场以及被设计成增强该静的主B₀磁场。虽然显示了八个环圈62，但可以使用其它数目和/或布局的圈。而且，可以利用包括部分圈、棒、或其它铁磁结构的磁场修正结构。典型地，磁场修正结构60的孔62的数目、分布、形状和其它几何特性在磁体20的同时设计期间被选择。例如，磁场修正结构60的这些特性在由磁体20产生的静磁场结合磁场修正结构60一起的有限元建模最佳化期间被适当地最佳化。

在图1上，磁场修正结构60被布置在射频线圈32与射频线圈32的射频屏蔽64之间。在这个位置上，它与由射频线圈32生成的射频B₁磁场相重叠和交互作用。在典型的磁共振频率处，诸如对于在3T静磁场中¹H质子的示例的128MHz共振频率下，射频B₁磁场对于铁磁材料的穿透被限于典型地约10-20微米或更小的集肤深度。例如，使用f_res＝128MHz，相对导磁率μ_r约为1，由于铁磁材料处于饱和，以及导电率σ约为1×10⁷S/m，则集肤深度δ(f_res)近似为：

其中μ₀＝4π×10^-7H/m是自由空间的导磁率，以及乘积μ_rμ₀是铁磁材料的绝对导磁率。在具有显著大于集肤深度的尺度的铁磁粒子中的磁场被基本从铁磁粒子内部被排出(expell)。这样的磁通量排出会有害地影响射频线圈32的性能。

参照图2A和2B，在第一实施例中，磁场修正结构60₁(其中在图2A和2B的某些标号中的下标1表示对于磁场修正结构60的第一个描述实施例特定的部件)具有铁磁环圈62₁，它们由被散布在绝缘粘合剂72中的铁磁粒子70₁制成。在一个示例性实施例中，铁磁粒子70₁是纯铁粒子、诸如铁钴合金粒子那样的铁合金粒子等等，以及粘合剂72是诸如聚合物、树脂等等的电绝缘非磁性材料。

为了大大减小射频B₁磁场从铁磁粒子70₁中的通量排出，粒子在至少一个尺度上(例如，长度、宽度、和深度的至少一项，或环形粒子的环状截面尺度)通常小于射频B₁磁场在铁磁材料中的集肤深度，以允许射频B₁磁场进入铁磁粒子70₁。短语“通常小于”集肤深度是承认粒子70₁可以具有统计的尺寸分布，其中某些粒子可以大于集肤深度。在这样的情形下，统计分布使得大多数粒子在至少一个尺度上小于集肤深度，这样，通量排出被大大地减小。

铁磁环圈62₁包括铁磁粒子70₁，这些粒子通常不具有拉长的方向，因此在所有的尺度上通常小于射频B₁磁场在铁磁材料中的集肤深度。当铁磁粒子70₁的尺寸减小时，通量排出被减小。在一个具体的实施例中，铁磁粒子70₁通常小于射频场的集肤深度的约十分之一。在另一个具体的实施例中，铁磁粒子70₁通常小于约10微米，这相应于在典型的磁共振频率下典型的铁磁材料的集肤深度。在再一个具体的实施例中，铁磁粒子70₁通常小于约4微米，这相应于在典型的磁共振频率下典型的铁磁材料的集肤深度的约三分之一。

被散布在粘合剂72中的铁磁粒子70₁的填充因子应当足够高，以便提供静的B₀磁场的想要的磁场修正。在一个实施例中，填充因子按体积计至少约为50％。具体实施例的填充因子确定环圈62₁的铁磁特性。填充因子进而又被使用于设计磁场修正结构。磁场修正结构60₁被设计成增强主B₀磁场。这个设计可以与主磁场线圈20的设计同时进行，例如通过结合磁场线圈20与磁场修正结构60₁的有限元模型最佳化。替换地或另外地，结构60₁或其部分可以根据经验被设计，例如通过对所制造磁体的根据经验的调整(shimming)，来相对制造缺陷而校正B₀静磁场。不管如何以及何时执行设计，磁场修正结构60₁的设计都合并被散布在粘合剂72中的铁磁粒子70₁的具体的铁磁特性。

参照图3A和3B，在第二实施例中，磁场修正结构60₂(其中在图3A和3B的某些标号中的下标2表示对于磁场修正结构60的第二个描述实施例特定的部件)具有铁磁环圈62₂，它们由散布在绝缘粘合剂72中的拉长的铁磁粒子70₂制成，诸如铁磁材料的棒、雪茄形粒子、或线。拉长的铁磁粒子70₂例如可以是铁屑或铁须。图3A和3B的磁场修正结构60₂与图2A和2B的磁场修正结构60₁的不同点在于，图2A和2B的几何地各向同性的铁磁粒子70₁用图3A和3B所示的拉长的铁磁粒子70₂替代。

为了大大地减小射频B₁磁场从铁磁粒子70₂中的通量排出，拉长的铁磁粒子70₂的截面尺度(例如，圆线情况中的线的直径)通常小于射频B₁磁场在铁磁材料中的集肤深度。在一个具体的实施例中，拉长的铁磁粒子70₂具有的截面尺度通常小于射频场的集肤深度的约十分之一。在另一个具体的实施例中，截面通常小于约10微米，在再一个具体的实施例中，粒子70₂的截面通常小于约4微米。散布在粘合剂72中的铁磁粒子70₂的填充因子按体积计至少约为50％。

在图3A和3B上，拉长的铁磁粒子70₂被显示为基本上对准切线方向(在图上由弯曲的箭头“T”表示)。切线方向是空间上相关的。切线方向是在各处均横截于z方向的。切线方向还在空间中的每个点处横截于与x-y平面平行且从中心轴22指向空间中的那个点的径向。

拉长的铁磁粒子70₂的切向对准例如可以通过把拉长的铁磁粒子70₂散布在液体形式的粘合剂中和在粘合剂被固化或被实体化时加上一个对准的磁场而达到。正如后面讨论的，图3A和3B所示的拉长的铁磁粒子70₂的切向取向可以提供有利的磁通量导引。然而，在其它构想的实施例中，拉长的铁磁粒子70₂的取向基本上是随机的。

而且，图3A显示环圈62可以是不连续的。例如，图3A显示在环62₂上的缝隙66。虽然可以包括诸如缝隙66那样的缝隙，但对于通量导引的实施例，这样的缝隙应当是相当少的，以及每个缝隙应当是窄的。

参照图4A和4B，在第三实施例中，磁场修正结构60₃(其中在图4A和4B的某些标号中的下标3表示对于磁场修正结构60的第三个描述实施例特定的部件)具有铁磁环圈62₃，它们由被散布在绝缘粘合剂72中的、诸如铁磁材料的片或盘那样的通常平的铁磁粒子70₃制成。将会看到，图4A和4B的磁场修正结构60₃与图2A和2B的磁场修正结构60₁的不同点在于，图2A和2B的几何上各向同性的铁磁粒子70₁用图4A和4B所示的通常平的粒子70₃替代。

为了大大地减小射频B₁磁场从通常平的铁磁粒子70₃中的通量排出，通常平的粒子70₃的厚度通常小于射频B₁磁场在铁磁材料中的集肤深度。在一个具体的实施例中，通常平的铁磁粒子70₃具有的厚度通常小于射频场的集肤深度的约十分之一。在另一个具体的实施例中，厚度通常小于约10微米。在再一个具体的实施例中，粒子70₃的厚度通常小于约4微米。铁磁粒子70₃被散布在粘合剂72中的填充因子按体积计至少约为50％。

在图4A和4B中，通常平的铁磁粒子70₃被显示为令平面法线基本上z方向平行地且横截于切线方向地对准，该z方向相应于主B₀磁场的方向。这样的对准例如可以通过把通常平的铁磁粒子70₃散布在液体形式的粘合剂中和在粘合剂被固化或被实体化时加上一个对准的磁场而达到。正如后面讨论的，图4A和4B所示的通常平的铁磁粒子70₃的取向可以提供有利的磁通量导引。然而，在其它构想的实施例中，通常平的铁磁粒子70₃的取向基本上是随机的。通常平的铁磁粒子70₃的随机取向在通常平的铁磁粒子70₃的截面积相当小时特别适合。

参照图5A和5B，在第四实施例中，磁场修正结构60₄(其中在图5A和5B的某些标号中的下标4表示对于磁场修正结构60的第四个描述的实施例特定的部件)具有铁磁环圈62₄，它们由被散布在绝缘粘合剂72中的、通常几何上各向同性的平的铁磁粒子70₄制成，诸如类似于图2A和2B中第一实施例的粒子70₁的粒子。铁磁环圈62₄与第一实施例的环圈62₁的不同点在于，环圈62₄被布置在与鸟笼型线圈32的辐条大约相同的径向位置(相对于中心轴22)。为了适应在环圈62₄与鸟笼型线圈32的辐条之间的重叠，每个铁磁环圈62₄包括缝隙68，在其中布置辐条。换句话说，环圈62₄的铁磁材料被布置在鸟笼型线圈32的辐条之间。这种安排使得在鸟笼型线圈32的辐条与射频屏蔽64之间的缝隙能够比起第一实施例变窄。替换地，连续的环圈部分可以围绕鸟笼型线圈的辐条径向地向辐条里面，或向辐条外面延伸，或向辐条外面和里面二者延伸。

参照图6A，6B和6C，在第五实施例中，磁场修正结构60₅(其中在图6A，6B和6C的某些标号中的下标5表示对于磁场修正结构60的第五个描述的实施例特定的部件)具有铁磁环圈62₅，它们由并未作为粒子散布在粘合剂中的铁磁材料制成。例如，铁磁环圈62₅可以是实心或叠层的铁环、铁合金环、或其它铁磁材料的环。环62₅优选地在切线方向形成完整的电路；然而，可以包括诸如缝隙66的一个或几个缝隙。

磁场修正结构60₅包括促进切向通量导引的环圈62₅。响应于施加的外部场H_ext，在铁磁物体中的磁场H_obj被给出为：

H_obj＝H_ext-NM_sat    (2)，

其中M_sat是饱和磁化以及N是去磁化因子。项NM_sat被称为去磁化场，且对于铁磁材料，它指向所施加的外部场H_ext的相反方向。饱和磁化M_sat是材料的特性以及去磁化因子N是物体的物理几何特性。

例如，球形物体具有与方向无关的各向同性去磁化因子N。线状的或棒状的物体对于平行于线或棒指向的所施加外部场具有约为零的去磁化因子分量，且对于平行于线或棒指向的所施加外部场具有非零的去磁化因子分量。通常平的物体对于平面内方向具有约为零的去磁化因子分量，而对于在平面法线的方向，也就是横截于平面的方向，具有非零的去磁化因子分量。通常，去磁化因子N在小的空间延度(spatial extent)的方向具有较大的分量和在大的空间延度的方向具有较小的分量。

具体参照图6C，铁磁环圈62₅在z方向具有厚度d_z，它相对于在横截于切线方向的径向方向上的、环圈62₅的宽度d_r是薄的。对于连续环或对于具有一个或多个窄缝隙66的环，环圈62₅在切线方向上的延度大于厚度d_z或宽度d_r。因为相对于环圈62₅在切线方向的延伸特性的小的厚度d_z，在z方向的去磁化因子分量N_z显著大于在切线方向的去磁化因子分量N_T。也就是，N_z＞＞N_T。这在图6C中被示出为通过使用细的短箭头来表示N_T和使用长的粗箭头来表示N_z。对于各向同性的饱和磁化M_sat，所以在环圈62₅中的磁通量择优地被导引到切线方向。在z方向，从通量中减去相当大的N_z，产生在z方向的减小的磁通量。

为了提供一个数值例子，对于由于大的切向延度造成的 $N_T\≅0$ ，由于小的厚度d_z造成的在z方向的相对较大的去磁化因子分量N_z＝0.5，和具有饱和磁化M_sat＝2T/μ₀的铁磁材料，在z方向应用公式(2)给出：

H_obj，z＝H_ext，z-N_zM_sat＝H_ext，z-1T/μ_o    (3).

在切线方向应用公式(2)给出：

H_obj，T＝H_ext，T-N_TM_sat＝H_ext，T           (4).

公式(3)和(4)表明，在环圈62₅中磁场的z分量被压缩负因子1T/μ₀抑制，而磁场的切线方向分量不被抑制，从而产生在切线方向的择优的通量导引。如果公式(3)的结果下降到低于1T/μ₀，则该材料在z方向上不处在饱和。

通量导引的第五实施例的环圈62₅由并非作为粒子散布在粘合剂中的铁磁材料制成。在其它的设想的通量导引实施例中，铁磁环可以由散布在粘合剂中的铁磁粒子制成。例如，分别在第一、第二、和第三实施例中的环圈62₁，62₂，62₃，如果环圈在z方向与环在径向方向的宽度相比较被做得薄，则提供通量导引。在设想的实施例中，环在z方向的厚度小于几厘米，更优选地，在z方向厚度为几毫米，以提供在z方向的很大的去磁化因子分量。

第二实施例60₂具有拉长的铁磁粒子70₂，它们被有利地取向，以便促进切向通量导引。拉长的铁磁粒子70₂的拉长的方向平行于切线方向，这导致小的切向去磁化因子分量。在z方向，切线方向取向的拉长的铁磁粒子70₂呈现薄的尺度，这增强在z方向的去磁化因子分量，因此抑制粒子70₂中磁场的z分量。这样，如果环圈62₂被设计成在z方向上相对于在径向方向的环宽度是薄的，则环圈62₂典型地提供切向通量导引。

同样地，第三实施例60₃具有通常平的铁磁粒子70₃，它们被有利地取向，以便促进切向通量导引。切线方向处在通常平的铁磁粒子70₃的平面上，这导致小的切向去磁化因子分量。通常平的铁磁粒子70₃的平面法线沿z方向延伸，以使得粒子70₃中在z方向是薄的，这增强了在z方向的去磁化因子分量，因此抑制了在粒子70₃中的磁场的z分量。因此，如果环圈62₃被设计成在z方向上相对于在径向方向的环宽度是薄的，则环圈62₃典型地提供切向通量导引。

第四实施例的环圈62₄通常提供有限的切向通量导引，因为环被缝隙68断开。如果在缝隙68之间的环圈62₄的分段与在z方向的环圈62₄的厚度相比较是在切线方向和径向方向被延伸，则可以得到某些切向通量导引。

促进射频B₁场的切向通量导引的磁场修正结构60的实施例也将产生由磁场梯度线圈30产生的磁场梯度的某些择优的切向通量导引。因为磁场梯度被加到指向z方向的主B₀磁场上，所以在磁场修正结构60的位置处、在切线方向上，磁场梯度典型地具有小的或不存在的分量。而且，通过把磁场修正结构60包括在梯度线圈30的设计中，梯度场的切向通量导引可进一步被抑制。例如，磁场修正结构60可被合并到梯度线圈几何形状的有限元模型最佳化中。

虽然示例性磁场修正结构60是参照水平闭合的圆柱形磁体20进行描述的，但所描述的实施例容易适配于诸如垂直磁体扫描仪、非对称扫描仪、开放扫描仪几何学等等那样的其它磁共振成像扫描仪。

本发明是参照优选实施例进行描述的。显然，在阅读和理解前面的详细说明后其它人可以想到修改和改变。旨在把本发明看作为包括属于所附权利要求及其等价物的范围的所有的这样的修改和改变。

Claims (14)

1.一种磁共振成像扫描仪，包括：

磁体(20)，生成时间上恒定的磁场；

一个或多个磁场梯度生成结构(30)，把选择的磁场梯度叠加到该时间上恒定的磁场；

射频屏蔽(64)；

射频线圈(32)，被布置在该射频屏蔽(64)内以及选择地产生射频场；以及

磁场修正结构(60)，被设计成增强该时间上恒定的磁场，该磁场修正结构被布置在该射频屏蔽(64)内并且包括磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)，所述粒子至少在一个尺度上小于该射频场在被散布于绝缘粘合剂(72)中的磁性材料中的集肤深度，其中磁场修正结构(60)具有平行于该时间上恒定的磁场方向的纵向去磁化因子(N_z)和在横截于该时间上恒定的磁场的切线方向的切向去磁化因子(N_T)，该纵向去磁化因子大于该切向去磁化因子，以产生切向通量导引。

2.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中被散布在粘合剂(72)中的磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)具有按体积计至少约50％的填充因子。

3.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)在至少一个尺度上小于该射频场在磁性材料中的集肤深度的约十分之一。

4.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)在至少一个尺度上小于10微米。

5.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)在至少一个尺度上小于4微米。

6.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₁，70₄)不具有拉长的方向。

7.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₂)是线状的。

8.如权利要求7中所述的磁共振成像扫描仪，其中线状粒子(70₂)的长的方向沿横截于该时间上恒定的磁场方向的方向取向，并且该长的方向平行于切线方向。

9.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₃)是平的。

10.如权利要求9中所述的磁共振成像扫描仪，其中平的粒子(70₃)用平行于该时间上恒定的磁场方向的平面法线而取向。

11.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中射频线圈(32)包括多个平行的辐条，以及磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)至少部分地被布置在各辐条之间。

12.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中该磁场修正结构(60)包括：

多个环状结构(62)，包含磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)，该环状结构(62)横截于该时间上恒定的磁场来取向，该环状结构(62)具有横截于该时间上恒定的磁场被拉长的环状截面。

13.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁场修正结构(60)包括：

多个磁性环状结构(62)，包含在绝缘粘合剂(72)中的磁性材料的粒子(70₁，70₂，70₃，70₄)，该磁性环状结构(62)横截于该时间上恒定的磁场来取向，该磁性环状结构(62)具有平行于该时间上恒定的磁场的纵向去磁化因子(N_z)和在横截于该时间上恒定的磁场的切线方向的切向去磁化因子(N_T)，该纵向去磁化因子大于该切向去磁化因子，以产生切向通量导引。

14.如权利要求1中所述的磁共振成像扫描仪，其中磁性材料的粒子(70₂，70₃)具有各向异性的粒子去磁化因子，使最大的粒子去磁化因子分量在该时间上恒定的磁场方向取向以及较小的粒子去磁化因子分量在横截于该时间上恒定的磁场方向的切线方向取向。

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