包括用于測量線圈線纜及阱的溫度和/或應(yīng)變的分布式傳感器的mri的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]下文總體上涉及磁共振成像領(lǐng)域、傳感器領(lǐng)域、安全領(lǐng)域、溫度感測領(lǐng)域、線纜阱(cable trap)領(lǐng)域、機(jī)械領(lǐng)域等。本發(fā)明具體與以下相結(jié)合而應(yīng)用:分布式溫度、應(yīng)變及移動(dòng)感測應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]MR系統(tǒng)產(chǎn)生人解剖結(jié)構(gòu)的高分辨率3D圖像。經(jīng)歷諸如MR成像的磁共振(MR)流程或光譜流程的對象定位于靜態(tài)主磁場(Btl)內(nèi)的檢查區(qū)域中的患者支撐體上。以磁共振頻率施加RF場(B1)脈沖以激勵(lì)對象的偶極子中的共振。鄰近于檢查區(qū)域的發(fā)射線圈，例如全身線圈，根據(jù)選擇的成像協(xié)議生成RF脈沖。在一些成像或光譜學(xué)流程中，局部線圈被放置為在各個(gè)位置中緊鄰身體，以接收RF共振信號和/或生成RF脈沖。當(dāng)用在發(fā)射模式中時(shí)，局部線圈將RF脈沖聚焦在特定身體部分或位置上。在接收模式中，局部線圈接收微弱的磁共振衰變RF信號并且將接收到的信號發(fā)送到接收器。接收到的RF數(shù)據(jù)被重建為一幅或多幅圖像。
[0003]在多數(shù)磁共振成像(MRI)接收線圈中，線纜阱被并入到被屏蔽的線纜中，所述被屏蔽的線纜將MRI接收線圈連接到系統(tǒng)以改進(jìn)圖像質(zhì)量。在線纜屏蔽中能夠誘導(dǎo)出不需要的電流。使用沿線纜的一系列非磁性線纜阱來實(shí)現(xiàn)對這些不需要的電流的抑制。線纜阱僅當(dāng)其從線圈斷開時(shí)能夠被電測量，一般不會(huì)選擇這樣。即，出故障的線纜阱在不從線纜移除的情況下當(dāng)前并不能夠被檢測。
[0004]用于檢測出故障的或有故障的線纜阱的當(dāng)前技術(shù)需要從線纜移除線纜阱，這是耗時(shí)且昂貴的過程，因?yàn)楸黄帘蔚木€纜必須幾乎完全被拆卸。在MRI的操作期間，對部件的監(jiān)測是不容易的。因此，有在運(yùn)行中測量這些部件的需要。MRI掃描器的操作者然后可以連續(xù)使用MRI掃描器，直到關(guān)于MRI掃描器的第一問題信號被接收到為止。不需要的線纜電流能夠?qū)е陆档偷膱D像質(zhì)量和/或在局部發(fā)射場中太大程度的增強(qiáng)，所述增強(qiáng)可以造成患者的不舒服。
[0005]此外，盡管圖像質(zhì)量中的降低可能源于出故障的或有故障的線纜阱，但是存在與線纜阱不相關(guān)的可以導(dǎo)致圖像質(zhì)量中的降低的其他原因。遺憾的是，其中排除線纜阱作為原因的可能性的僅當(dāng)前方式是上面參考的拆卸及測試。因此，即使移除并檢查每個(gè)阱，也不能夠改進(jìn)圖像質(zhì)量，使得對線纜的拆卸結(jié)果是對時(shí)間及努力的不必要花費(fèi)。
[0006]下面公開了用于檢測MR系統(tǒng)中的線纜阱故障及溫度波動(dòng)的新的并且改進(jìn)的系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)及方法解決了上述問題及其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個(gè)方面，一種磁共振系統(tǒng)包括至少一條線纜，所述至少一條線纜包括至少一個(gè)光纖部件。所述至少一個(gè)光纖部件與光學(xué)監(jiān)測單元通信。所述光學(xué)監(jiān)測單元被配置為確定沿所述至少一個(gè)光纖部件的多個(gè)位置中的每個(gè)處的溫度。所述監(jiān)測單元還被配置為響應(yīng)于至少一個(gè)所確定的溫度停止所述MR系統(tǒng)的操作。
[0008]根據(jù)另一個(gè)方面，一種用于磁共振系統(tǒng)中的分布式溫度感測的方法包括操作磁共振掃描器。所述方法還包括監(jiān)測沿與所述磁掃描器相關(guān)聯(lián)的線纜的光纖部件的長度的溫度。然后在沿所述光纖部件的預(yù)先選擇的位置處確定溫度。
[0009]根據(jù)又一個(gè)方面，一種用于磁共振系統(tǒng)中的分布式溫度感測的線纜包括線纜部件以及耦合到所述線纜部件的至少一個(gè)線纜阱。所述線纜還包括光纖部件，所述光纖部件與所述線纜部件及所述至少一個(gè)線纜阱接觸。
[0010]一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在太高的局部注入的共模電流之前檢測線纜上的出故障的線纜阱的能力。
[0011]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于在不將線纜從其附著于的實(shí)體拆卸的情況下檢測出故障的線纜阱。
[0012]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于檢測MR線圈中的溫度峰的能力。
[0013]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀并理解了下面的【具體實(shí)施方式】之后應(yīng)意識到另外的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明可以采取各種部件和各部件的布置的形式，并且可以采取各種步驟和各步驟安排形式。附圖僅用于圖示優(yōu)選實(shí)施例的目的而不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明的限制。
[0015]在附圖中:
[0016]圖1圖解地示出了磁共振(MR)系統(tǒng)。
[0017]圖2圖解地示出了具有根據(jù)本文中公開的一個(gè)實(shí)施例的光纖的線纜。
[0018]圖3圖解地示出了操作在圖1的MR系統(tǒng)中的分布式溫度傳感器。
[0019]圖4圖解地示出了具有圖3的分布式溫度感測光纖的內(nèi)置全身線圈的詳細(xì)的視圖。
[0020]圖5A-5B圖解地圖示了具有圖3的分布式溫度感測光纖的任選的局部線圈及任選的RF線圈的詳細(xì)的視圖。
[0021]圖6是用于使用根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施例的分布式溫度感測來監(jiān)測線圈線纜及阱的性能的方法的流程圖。
[0022]圖7圖示了用于使用根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施例的分布式溫度感測來監(jiān)測線圈線纜及阱的性能的方法的范例實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參考圖1，磁共振環(huán)境包括磁共振(MR)掃描器(10)，所述磁共振掃描器被設(shè)置在射頻檢查室12(由圍繞MR掃描器10的虛線方框圖解地指示)中，所述射頻檢查室例如包括線網(wǎng)格或其他射頻屏障結(jié)構(gòu)，所述線網(wǎng)格或其他射頻屏障結(jié)構(gòu)嵌入在包含MR掃描器10的MR室的壁、天花板或地板中或設(shè)置于所述壁、天花板或地板上。MR掃描器10以側(cè)剖視圖被圖解地示出在圖1中，并且包括殼體14，所述殼體包含主磁體繞組16(通常是超導(dǎo)的并且被包含在合適的低溫恒溫容器中，未示出，但是也預(yù)期常導(dǎo)磁體繞組)，所述主磁體繞組在膛18或其他檢查區(qū)域中生成靜態(tài)(Btl)磁場。殼體14還包含磁場梯度線圈20，所述磁場梯度線圈用于將磁場梯度疊加在靜態(tài)(Btl)磁場上。這樣的梯度具有如本領(lǐng)域中已知的多種應(yīng)用，例如，對磁共振進(jìn)行空間編碼、破壞磁共振等。經(jīng)由合適的臥榻24或其他患者支撐/運(yùn)輸裝置將成像對象加載到檢查區(qū)域(在說明性情況下在膛18內(nèi)部)中，所述對象例如是說明性患者22或動(dòng)物(針對獸醫(yī)成像應(yīng)用)等。MR掃描器10可以包括本領(lǐng)中已知的為了簡明而未示出的多種額外的部件，例如，任選的鋼墊片、設(shè)置于殼體14中的全身射頻(RF)線圈21等。MR掃描器通常還包括多種附加或輔助部件(同樣為了簡明而未示出)，作為范例，例如，用于主磁體16以及磁場梯度線圈20的電源、內(nèi)置線圈21、任選的局部RF線圈23 (例如，表面線圈、頭線圈或四肢線圈等)、全身內(nèi)置線圈25、RF發(fā)射器及RF接收硬件以及各種控制系統(tǒng)及圖像重建系統(tǒng)等。此外應(yīng)理解，說明性MR掃描器10 (其是水平膛型掃描器)僅是說明性范例，并且更一般地，所公開的MR線纜30、32和34適合于被采用為與任何類型的MR掃描器(例如，豎直膛掃描器、開放式膛掃描器等)結(jié)合。
[0024]圖1的系統(tǒng)還包括技術(shù)室和/或操作者室電子器件36、所述電子器件經(jīng)由各種通信鏈接與檢查室通信，所述各種通信鏈接包括線纜30、32、34、無線通信鏈接或它們的組合。所述系統(tǒng)包括序列控制器60、光學(xué)監(jiān)測單元37以及射頻(RF)接收器單元62。序列控制器60控制成像序列的操作，這包括RF發(fā)射器單元64控制RF線圈21、23的操作以及梯度控制器66控制梯度線圈20的操作。在技術(shù)室和/或操作者室電子器件36(即，控制部件)與對應(yīng)的線圈20、21、23之間的通信可以是無線的或有線的，例如，線纜30、32、34等。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)監(jiān)測單元37監(jiān)測與線纜30、32和34以及線圈21、23、25相關(guān)聯(lián)的光纖(在圖2中示出的)，所述光學(xué)監(jiān)測單元被配置為檢測:沿線纜30、32和34的或在線圈21、23、25內(nèi)的溫度，這樣的溫度在各自的線纜30、32和34或線圈21、23、25上的位置，線纜30、32、34中的應(yīng)力，對象22的位置/移動(dòng)等，如下面論述的。額外的線纜可以被包括在其他系統(tǒng)硬件中以監(jiān)測其中的位置、溫度和/或應(yīng)變，所述其他系統(tǒng)硬件例如是梯度線圈、梯度放大器、患者支撐體24或在直接RF環(huán)境內(nèi)部或外部的其他系統(tǒng)部件。
[0025]RF發(fā)射器單元64在被配置為發(fā)射/接收線圈時(shí)，可以與局部線圈23合作地工作。RF接收器62從局部線圈接收指示在對象22的組織中激勵(lì)的磁共振的RF數(shù)據(jù)。能夠在全身線圈25、局部線圈23、線圈21等與RF接收器62之間無線地或經(jīng)由有線的連接傳送RF數(shù)據(jù)。在無線連接的情況下，來自感應(yīng)的電流或單獨(dú)的功率源的功率用于發(fā)射RF數(shù)據(jù)。在有線的連接的情況下，線能夠操作性地供應(yīng)用于放大的功率并且承載共振信號。諸如處理器的重建單元68從RF接收器62接收RF數(shù)據(jù)并且從接收到的數(shù)據(jù)重建一幅或多幅圖像。
[0026]在操作中，主磁體16操作為在檢查區(qū)域18中生成靜態(tài)B。磁場。RF系統(tǒng)(例如包括發(fā)射器以及設(shè)置于膛中的一個(gè)或多個(gè)RF線圈或在殼體14中的全身線圈)生成在針對要被激勵(lì)的核素(通常是質(zhì)子，盡管例如在MR光譜學(xué)或多核MR成像應(yīng)用中可以激勵(lì)其他核素)的拉莫爾頻率(即，磁共振頻率)處的RF脈沖。這些脈沖激勵(lì)對象22中的目標(biāo)核素(例如，質(zhì)子)中的核磁共振(NMR)，所述核磁共振由合適的RF檢測系統(tǒng)(例如，一個(gè)或多個(gè)磁共振線圈以及合適的接收器電子器件)所檢測。任選地由梯度線圈在激勵(lì)之前、期間、之后，在延遲時(shí)段(例如，回波時(shí)間或TE)期間，在讀出之前的時(shí)段和/或在讀出期間應(yīng)用磁場梯度，以便空間地編碼NMR信號。重建單元68應(yīng)用適合于所選擇的空間編碼的合適的重建算法，以便生成磁共振圖像，所述圖像然后可以被顯示、繪制、或與其他MR圖像和/或來自其他模態(tài)的圖像融合或?qū)Ρ?、或以其他方式被利用?br>[0027]所述系統(tǒng)包括工作站70，所述工作站可以包括電子處理器或電子處理