專利名稱：用于mri磁體的整體式電子rf防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)和組件。尤其是，本發(fā)明涉及MRI磁體結(jié) 構(gòu)對(duì)近端、整體式連接于其間的MRI系統(tǒng)支持電子組件的射頻防護(hù)。
背景技術(shù)：
目前的磁共振成像(MRI)系統(tǒng)包括產(chǎn)生暫時(shí)恒定初級(jí)磁場(chǎng)的超導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)。超 導(dǎo)磁體與磁梯度線圈裝置共同使用，磁梯度線圈裝置以序列脈沖在MRI數(shù)據(jù)收集序列期 間在靜態(tài)磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生梯度受控的序列。受控序列梯度貫穿患者成像體(患者孔(patient bore))的全部，患者成像體與一個(gè)或更多MRI射頻(RF)線圈或天線相連接。RF線圈位于 磁梯度線圈裝置和患者孔之間。作為典型的MRI的一部分，適當(dāng)頻率的RF信號(hào)被傳送至患者孔內(nèi)。核磁共振(nMR) 響應(yīng)的RF信號(hào)由患者通過(guò)RF線圈接收。處理通過(guò)使用RF電路接收的RF信號(hào)的頻率和相 位參數(shù)中編碼的信息以形成可視圖像。這些可視圖像表達(dá)了患者孔內(nèi)被掃描的患者的一個(gè) 橫截面或體內(nèi)nMR核子分布的各種所需特性。利用各種系統(tǒng)電子組件來(lái)支持MRI系統(tǒng)的操作，并處理由MRI系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。大 多數(shù)電子組件與MRI磁體結(jié)構(gòu)相分離，并與MRI磁體結(jié)構(gòu)位于不同的房間。這些電子組件 位于另外的房間是為了防止產(chǎn)生在可視圖像中導(dǎo)致偽影的RF寬帶噪聲。當(dāng)在磁體的磁場(chǎng)中發(fā)生電連接之間的中斷或改變接觸時(shí)，磁場(chǎng)中會(huì)感應(yīng)出導(dǎo)致圖 像偽影的RF噪聲。圖像偽影甚至可通過(guò)也感應(yīng)RF噪聲的編織電線的運(yùn)動(dòng)或摩擦產(chǎn)生。因 此，任何在磁體結(jié)構(gòu)上或附近磁體結(jié)構(gòu)的金屬與金屬的接觸可產(chǎn)生變化的接觸并成為圖像 偽影的起因。在獲得的圖像中偽影被看作是“白像素”。通過(guò)使電子組件位于與磁體結(jié)構(gòu)不同的房間，需要額外的地板空間。檢查機(jī)構(gòu) (例如，醫(yī)院)內(nèi)的地板空間是昂貴的并且僅有有限的空間可利用。同樣，為使電子組件與 磁體結(jié)構(gòu)分離，MRI系統(tǒng)制造商要完成額外的工作，這也會(huì)增加MRI系統(tǒng)的成本。因此，需要一種改進(jìn)的MRI系統(tǒng)以允許MRI磁體結(jié)構(gòu)和支持的電子組件在一個(gè)房 間共存，而不會(huì)由于支持的電子組件和磁體結(jié)構(gòu)近距離的接近而產(chǎn)生圖像偽影。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于成像系統(tǒng)的整體式的電子系統(tǒng)外殼和磁體結(jié)構(gòu)。該整體式結(jié) 構(gòu)包括一個(gè)外殼和射頻防護(hù)物。外殼與磁體結(jié)構(gòu)相連，并包含成像系統(tǒng)支持電子組件。射 頻防護(hù)物與外殼相連，防止成像系統(tǒng)支持電子組件對(duì)射頻(RF)接收器線圈的射頻干涉。本發(fā)明的實(shí)施例提供幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。一個(gè)這樣的優(yōu)勢(shì)是提供隔離RF噪聲的整體式結(jié) 構(gòu)，RF噪聲由成像系統(tǒng)支持電子組件，成像系統(tǒng)RF接收器天線產(chǎn)生。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，所述實(shí)施例可防止圖像偽影的產(chǎn)生，并允許在一個(gè)房間內(nèi)近距離的接近和安裝成像系統(tǒng)電子 組件和磁體結(jié)構(gòu)。因此，所述實(shí)施例將成像系統(tǒng)的空間使用和與空間使用相關(guān)的成本降至 最低。在一個(gè)房間內(nèi)安裝成像系統(tǒng)支持電子組件和磁體結(jié)構(gòu)也將成像系統(tǒng)的安裝成本降至 最低。本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例提供的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是提供防止在磁體結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)和成像 系統(tǒng)支持電子組件之間的射頻干涉的射頻防護(hù)物。通過(guò)將射頻干涉減至最小，將電子連接 的故障檢修減至最少，并因此使與其相關(guān)的維護(hù)成本降至最低。本發(fā)明本身及其附帶的優(yōu)勢(shì)將通過(guò)參照下面與附圖相結(jié)合的詳細(xì)描述進(jìn)行更好 的理解。


為了更好地理解本發(fā)明，應(yīng)參照在附圖中以更多細(xì)節(jié)舉例說(shuō)明和下面通過(guò)本發(fā)明 舉例方式進(jìn)行描述的實(shí)施例，其中圖1是按照本發(fā)明實(shí)施例包含整體式電子系統(tǒng)外殼和磁體結(jié)構(gòu)的磁共振成像系 統(tǒng)的透視圖。圖2是按照本發(fā)明實(shí)施例的圖1的磁共振成像系統(tǒng)的方框圖。圖3是用于按照本發(fā)明實(shí)施例的磁體結(jié)構(gòu)的整體式電子系統(tǒng)外殼的橫截面角視 圖。
具體實(shí)施例方式盡管本發(fā)明描述了一種用于使磁共振成像(MRI)磁體結(jié)構(gòu)對(duì)近端、整體式連接于 其間的MRI系統(tǒng)支持電子組件進(jìn)行射頻防護(hù)的裝置，下面的裝置可適用于各種目的，并不 限于下列應(yīng)用MRI系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)，χ射線成像系統(tǒng)，放射性治療系統(tǒng)以及在現(xiàn) 有技術(shù)中已知的需要將系統(tǒng)的電子組件與磁或磁場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相分離的其它應(yīng)用。在下面的描述中，各種操作參數(shù)和元件在一個(gè)構(gòu)造的實(shí)施例中進(jìn)行描述。這些特 定的參數(shù)和元件是作為示例包括在內(nèi)，而不意味這僅限于此。現(xiàn)在參照?qǐng)D1和2，按照本發(fā)明實(shí)施例顯示了包含整體式電子系統(tǒng)外殼和磁體結(jié) 構(gòu)12的MRI系統(tǒng)10的透視圖，以及MRI系統(tǒng)10的方框圖。MRI系統(tǒng)10包括具有超導(dǎo)磁體 (未示出)的靜態(tài)磁體結(jié)構(gòu)13 (圓柱形結(jié)構(gòu))。超導(dǎo)磁體產(chǎn)生沿中心孔(患者孔)16的縱 軸(ζ軸)14的暫時(shí)恒定磁場(chǎng)。超導(dǎo)磁體與磁梯度線圈裝置18共同使用。磁梯度線圈裝置18以序列脈沖在MRI 數(shù)據(jù)收集序列期間在靜態(tài)磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生梯度受控的序列。受控序列梯度貫穿中心孔16。中心 孔16上安裝有射頻(RF)線圈裝置(天線)20。RF線圈裝置產(chǎn)生傳送至中心孔16內(nèi)的適 當(dāng)頻率的RF信號(hào)。從中心孔16通過(guò)RF線圈裝置20接收核磁共振(nMR)響應(yīng)的RF信號(hào)。RF發(fā)射機(jī)22與RF線圈裝置20和序列控制器M相連。RF發(fā)射機(jī)22可是模擬或 數(shù)字裝置。序列控制器M通過(guò)梯度線圈控制器觀控制一系列電流脈沖發(fā)生器沈。梯度線 圈控制器28與磁梯度線圈裝置18相連。RF發(fā)射機(jī)22與序列控制器M —起脈沖產(chǎn)生RF 信號(hào)以激發(fā)和操縱中心孔16內(nèi)的對(duì)象部分的選定偶極子的磁共振。RF接收天線或線圈30與RF線圈裝置20相連以解調(diào)對(duì)象被檢部分發(fā)出的磁共振信號(hào)。圖像重建裝置32重建接收的磁共振信號(hào)為存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器34內(nèi)的電子圖像表示。 視頻處理器36將存儲(chǔ)的電子圖像轉(zhuǎn)換為適當(dāng)格式用于在視頻監(jiān)視器38上顯示。整體式結(jié)構(gòu)12包括整體式電子系統(tǒng)外殼或第一外殼40和第二外殼44。第一外殼 40包括成像系統(tǒng)支持電子組件42。第二外殼44包括磁體結(jié)構(gòu)13。第一外殼40和第二外 殼44可以是分離的外殼(如圖所示)，或可以作為一個(gè)整體式外殼形成并配置成與磁體結(jié) 構(gòu)13相連。第一外殼40和第二外殼44可具有各種尺寸，形狀，樣式，并可在其中包含各種 分隔間。例如，第一外殼40的磁體側(cè)46可相應(yīng)于第二外殼44的外側(cè)50的輪廓成形。第 一外殼40和第二外殼44可由各種材料形成，其中的一些將在下面進(jìn)行描述。第一外殼40包括RF防護(hù)物48，最好參見(jiàn)圖3。RF防護(hù)物48連接在第一外殼40 內(nèi)，并完全圍住支持電子組件42。通過(guò)完全地圍住支持電子組件42，RF防護(hù)物48使支持 電子組件42與RF接收線圈30分離。支持電子組件42的分離允許電子組件42與磁體結(jié) 構(gòu)13緊密的接近。支持電子組件42可包括在磁體結(jié)構(gòu)13的操作和電子圖像的產(chǎn)生中利用的任何電 子組件。支持電子組件42可包括射頻放大器，梯度放大器，定時(shí)裝置，振蕩器，射頻發(fā)射機(jī)， 和其它現(xiàn)有技術(shù)中已知的支持電子組件。支持電子組件42可包括各種控制器，例如梯度線 圈控制器28和序列控制器M?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，顯示了按照本發(fā)明實(shí)施例的第一外殼40的橫截面角視圖。電子系 統(tǒng)外殼40包括直接與外殼52相連在其內(nèi)部的RF防護(hù)物48。外殼52可由各種材料形成， 例如塑料，金屬，或其它現(xiàn)有技術(shù)中需要的材料。盡管第一外殼40描述為具有外殼和RF防 護(hù)物，第一外殼40也可僅具有有RF防護(hù)物特性并執(zhí)行RF防護(hù)物功能的外殼。在圖3的實(shí)施例中，RF防護(hù)物48顯示為具有一對(duì)導(dǎo)電層54。這對(duì)導(dǎo)電層M包括 第一層56和第二層58。第一層56顯示為一層薄固體金屬層，第二層58顯示為導(dǎo)電網(wǎng)格。 RF防護(hù)物48包括任何數(shù)量的層，并且每一層可具有相似或變化的形式。導(dǎo)電層M可由銅，鋁或具有相似特性的某些其它材料形成。層M之間可存在電 容，使層討執(zhí)行固體防護(hù)物的功能。層M可具有開(kāi)口或孔，例如層58中的孔60，使防護(hù)物 48對(duì)于梯度磁場(chǎng)更容易透射。層M的大小和厚度可反射RF頻率而透射梯度磁場(chǎng)。RF防護(hù)物48可使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種技術(shù)與外殼52相連。RF防護(hù)物48可 結(jié)合，粘貼，固定，或鑄造于外殼52上。RF防護(hù)物48可位于外殼52上面或內(nèi)部的各個(gè)位 置。RF防護(hù)物48可在外殼52外、作為外殼52的整體的一部分，或包含在外殼52之內(nèi)，或 以某種結(jié)合方式。RF防護(hù)物48使支持電子組件42于RF接收線圈30分離。支持電子組件42與RF 接收線圈30的分離降低了支持電子組件42的維護(hù)費(fèi)用。隨著支持電子組件42與RF接收 線圈30的分離，可減少和/或消除來(lái)自支持電子組件42或包含在電子組件42內(nèi)的變化的 電子接觸的潛在影響。因此，RF防護(hù)物48使電子組件42的故障檢修的需要降至最低。本發(fā)明提供了一種允許成像系統(tǒng)支持電子組件與成像系統(tǒng)磁體結(jié)構(gòu)緊密接近的 整體式電子系統(tǒng)和磁體結(jié)構(gòu)裝置。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明允許支持電子組件和磁體結(jié)構(gòu) 包含和共存在一個(gè)房間內(nèi)，從而減少了安裝和維護(hù)費(fèi)用，以及容納成像系統(tǒng)的建筑費(fèi)用。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，上面描述的裝置和方法可適用于現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種 應(yīng)用和系統(tǒng)，例如非圓柱形開(kāi)口的系統(tǒng)。也可改變上面描述的發(fā)明而不背離本發(fā)明的真正范圍。137276 (GEMS 0220PA)的部件列表10MRI 系統(tǒng)12整體式電子系統(tǒng)外殼和磁體結(jié)構(gòu)13靜態(tài)磁體結(jié)構(gòu)14縱軸16中心孔18磁梯度線圈裝置20RF線圈裝置22RF 發(fā)射機(jī)24序列控制器26電流脈沖發(fā)生器系列28梯度線圈控制器30RF接收器天線或線圈32圖像重建裝置34圖像存儲(chǔ)器36視頻處理器38視頻監(jiān)視器40整體式電子系統(tǒng)外殼42成像系統(tǒng)支持電子組件44第二外殼46磁體側(cè)部48RF 防護(hù)物50夕卜側(cè)52夕卜殼54導(dǎo)電層對(duì)56第一層58第二層60孔62開(kāi)發(fā)者使用界面64輸入裝置66修正界面68第二監(jiān)視器71應(yīng)用元件列表72第一存儲(chǔ)器74標(biāo)簽文件76應(yīng)用操作環(huán)境78掃描器應(yīng)用裝入程序80電流掃描器應(yīng)用
82標(biāo)簽文件裝入程序
84應(yīng)用元件樹(shù)
86多應(yīng)用元件
88應(yīng)用容器
90次級(jí)應(yīng)用元件
92應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境
94開(kāi)發(fā)者應(yīng)用裝入程序
96標(biāo)簽文件發(fā)生器
98多重編輯器
100應(yīng)用修改列表
102當(dāng)前開(kāi)發(fā)者應(yīng)用
104元件裝入程序
106標(biāo)簽文件裝入程序
108客戶特性編輯器
110標(biāo)準(zhǔn)特性編輯器
112文本編輯器
114元件樹(shù)
116多應(yīng)用元件
118應(yīng)用容器
120次級(jí)應(yīng)用元件
權(quán)利要求
1.一種用于成像系統(tǒng)(10)的整體式電子系統(tǒng)，包括 磁體結(jié)構(gòu)，包含超導(dǎo)磁體；以及 RF線圈裝置；從外部與所述磁體結(jié)構(gòu)(1 相連的外殼(40)，所述外殼00)包含具有控制器的成像 系統(tǒng)支持電子組件(42)，所述成像系統(tǒng)支持電子組件與所述RF線圈裝置隔離；和射頻防護(hù)物(48)，其與所述外殼00)相連，并防止所述成像系統(tǒng)支持電子組件G2)和 所述RF線圈裝置O0)之間的射頻干涉，其中所述射頻防護(hù)物G8)包圍所述成像系統(tǒng)支持 電子組件(42)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述射頻防護(hù)物G8)連接于所述外殼 (40)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述射頻防護(hù)物G8)包含至少一層 64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述至少一層包括 第一層；以及與所述第一層耦合的第二層，所述第一層和第二層之間具有電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述射頻防護(hù)物G8)是導(dǎo)電網(wǎng)格。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述射頻防護(hù)物G8)包括至少一個(gè)孔 (60)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式電子系統(tǒng)，其中所述射頻防護(hù)物G8)反射射頻。
8.一種成像系統(tǒng)，包括產(chǎn)生至少一個(gè)磁場(chǎng)的磁體結(jié)構(gòu)(13)，包含 超導(dǎo)磁體； 梯度線圈裝置；以及 RF線圈裝置；從外部與所述磁體結(jié)構(gòu)(13)相連并且包含具有控制器的成像系統(tǒng)支持電子組件G2) 的第一外殼(40)，所述成像系統(tǒng)支持電子組件與所述RF線圈裝置隔離；以及射頻防護(hù)物(48)，其與所述外殼00)相連，并防止所述至少一個(gè)磁場(chǎng)和所述成像系統(tǒng) 支持電子組件0 之間的射頻干涉，其中所述射頻防護(hù)物G8)包圍所述成像系統(tǒng)支持電 子組件(42)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，還包括包含所述磁體結(jié)構(gòu)(13)的第二外殼(44)， 其中所述第一外殼GO)和所述第二外殼G4)整體形成為一個(gè)外殼。
10.一種成像系統(tǒng)，包括具有成像系統(tǒng)支持電子組件的第一外殼，所述成像系統(tǒng)支持電子組件包括射頻放大 器、梯度放大器、定時(shí)裝置、振蕩器、射頻發(fā)射器、梯度線圈控制器以及序列控制器中的至少 一個(gè)，其中所述成像系統(tǒng)支持電子組件與至少一個(gè)射頻接收器線圈隔離；與所述第一外殼整體形成并且包含磁體結(jié)構(gòu)的第二外殼，所述磁體結(jié)構(gòu)與所述第一外 殼分離，產(chǎn)生至少一個(gè)磁場(chǎng)，并且包含 超導(dǎo)磁體；梯度線圈裝置；和所述至少一個(gè)射頻接收器線圈；以及射頻防護(hù)物，其與所述第一外殼相連，并防止所述成像系統(tǒng)支持電子組件與所述至少 一個(gè)射頻接收器線圈之間的射頻干涉，其中所述射頻防護(hù)物包圍所述成像系統(tǒng)支持電子組
全文摘要
本發(fā)明的發(fā)明名稱是用于MRI磁體的整體式電子RF防護(hù)裝置。一種用于成像系統(tǒng)(10)的整體式電子系統(tǒng)外殼和磁體結(jié)構(gòu)(12)包括外殼(40)和射頻防護(hù)物(46)。外殼(40)與磁體結(jié)構(gòu)(13)相連，并包含成像系統(tǒng)支持電子組件(42)。射頻防護(hù)物(46)與外殼(40)相連，并防止成像系統(tǒng)支持電子組件(42)對(duì)射頻接收器線圈(30)的射頻干涉。
文檔編號(hào)G01R33/422GK102058410SQ20101058664
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月1日
發(fā)明者T·J·哈文斯 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司