專利名稱：用于mri的分開的梯度線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振(MR)系統(tǒng)，并且尤其涉及用于MR系統(tǒng)的磁場梯 度線圈。
背景技術(shù)：
美國專利申請US5623208A討論了用于在MR系統(tǒng)中產(chǎn)生期望的磁場 梯度的z軸磁場梯度線圈結(jié)構(gòu)。該線圈結(jié)構(gòu)包括纏繞在圓柱形筒管上的柔 性絕緣基底，通過蝕刻技術(shù)在該絕緣基底上形成線圈模式。

發(fā)明內(nèi)容
提高梯度線圈操作效率的一種方式是減小筒管直徑；然而，這也可能 降低患者舒適性。因此，期望具有一種MR系統(tǒng)，其包括當患者處于MR 系統(tǒng)內(nèi)時不會有損患者舒適性的更有效的梯度線圈。
因此，本文公開了一種包括更有效但不會有損患者舒適性的梯度線圈 的MR系統(tǒng)。
在一個實施例中，MR系統(tǒng)是孔型MR系統(tǒng)，其包括主磁體，該主磁 體包括一孔，將該主磁體布置為沿該孔產(chǎn)生主磁場；包括在該孔中的檢査 區(qū)域，該檢査區(qū)域具有平行于主磁場方向的中心軸；以及用于產(chǎn)生橫越檢 査區(qū)域的磁場梯度的主梯度線圈，其中所述主梯度線圈包括位于距中心軸 不同距離處的第一線圈部分和第二線圈部分。
在另一實施例中，MR系統(tǒng)是間隙型MR系統(tǒng)，其包括主磁體，該主 磁體包括由間隙分離的多個極面，將該主磁體布置為在間隙中產(chǎn)生主磁場； 包括在間隙中的檢査區(qū)域，該檢査區(qū)域具有垂直于主磁場方向的中心平面； 以及用于產(chǎn)生橫越檢査區(qū)域的磁場梯度的主梯度線圈，其中所述主梯度線 圈包括位于距中心平面不同距離處的第一線圈部分和第二線圈部分。
在典型MR系統(tǒng)中，三個梯度軸(通常表示為x、 y和z)在可能被稱作梯度坐標系原點的點處交叉。在多數(shù)MR系統(tǒng)設(shè)計中，梯度坐標系原點 被配置為與MR系統(tǒng)的原點重合并且也形成MR系統(tǒng)的中心軸的原點?？?將孔型系統(tǒng)的中心軸定義為穿過梯度坐標系原點且平行于主磁場方向的 軸，而在間隙型MR系統(tǒng)中，中心軸是穿過梯度坐標系原點但與主磁場方 向正交的線。將間隙型MR系統(tǒng)中的中心平面定義為包含間隙型系統(tǒng)的中 心軸且與主磁場方向垂直的平面。
在MR系統(tǒng)的一些設(shè)計中，梯度線圈具有對于梯度坐標系原點附近的 梯度線圈部分的低電流密度，而具有對于沿中心軸更遠離該原點的梯度線 圈部分的較高電流密度。具有較高電流密度的區(qū)域?qū)τ谔荻染€圈所存儲的 的場能具有更多貢獻，這導(dǎo)致梯度線圈的降低的效率。梯度線圈距中心軸 的距離對于所存儲的場能具有強烈影響，其中較小距離導(dǎo)致減少的存儲場 能，并因而提高操作效率。因此，有可能通過將梯度線圈的一部分向內(nèi)(即， 朝孔型系統(tǒng)中的中心軸或朝間隙型系統(tǒng)的中心平面)移動來減少梯度線圈 的該部分所存儲的場能，并因而提高其效率。
可替代地，有可能增加孔的尺寸(在孔型系統(tǒng)中)或極面之間的間隙 (在間隙型系統(tǒng)中)，而對梯度線圈的效率具有最小的損害。如本文所公開 的，這可以通過增加孔的直徑(在孔型系統(tǒng)中)或通過將極面移動得更分 開(在間隙型系統(tǒng)中)，同時朝中心軸(在孔型系統(tǒng)中)或中心平面(在間 隙型系統(tǒng)中)移動梯度線圈的一部分而實現(xiàn)。優(yōu)選地，移動得更接近中心 軸或中心平面的那部分梯度線圈將位于檢查區(qū)域之外。以此方式，可以實 現(xiàn)更有效的梯度線圈而不會有損患者舒適性。


通過參考附圖，下文將在下面的實施例的基礎(chǔ)上以示例的方式詳細描
述這些和其他方面，其中
圖la示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第一實施例，包括屏蔽 線圈；
圖lb示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第二實施例，沒有屏蔽 線圈；
圖2示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第三實施例，其中孔型MR系統(tǒng)口部處的喇叭口 (flare)增加；
圖3示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第四實施例，其中射頻 (RF)線圈的一部分與梯度線圈已向內(nèi)(即，朝中心軸)移動的那部分的 一部分交疊；
圖4示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第五實施例，其中梯度 線圈的一部分只在檢査區(qū)域的一側(cè)向內(nèi)移動；
圖5示出根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的第六實施例，其中該設(shè) 計實現(xiàn)在間隙型MR系統(tǒng)中；以及
圖6示出包括根據(jù)本文所公開的設(shè)計的梯度線圈的磁共振系統(tǒng)。
各附圖中使用的相應(yīng)參考數(shù)字表示圖中相應(yīng)的元件。
具體實施例方式
圖la示出圓柱形磁體102 (也稱作孔型磁體)，其裝有包括三個梯度線 圈的梯度線圈系統(tǒng)，所述三個梯度線圈具體是x軸梯度線圈104、 y軸梯度 線圈106和z軸梯度線圈108a、 108b以分別沿著圓柱形磁體的x軸、y軸 和z軸產(chǎn)生磁場梯度。該梯度系統(tǒng)還包括三個屏蔽線圈，對于x、 y和z軸 梯度線圈各有一個。這些屏蔽線圈在圖la中示出為x軸屏蔽線圈120、 y 軸屏蔽線圈122和z軸屏蔽線圈124。圓柱形磁體102包括管道狀空間或孔 103，該管道狀空間或孔103包括布置為容納用于檢査的受檢者(例如人類 患者，圖6中的605)的檢査區(qū)域118。線114表示圓柱形磁體的主縱軸， 也稱作中心軸。在當前實施例中，中心軸與磁體和梯度系統(tǒng)的z軸重合。 中心軸114上的點116指示孔103的幾何中心，并且被指定為中心軸的原 點或零坐標。點116還表示檢査區(qū)域118的幾何中心。z軸梯度線圈被示出 為包括兩個不同的部分，即設(shè)置在距中心軸114不同距離處的第一部分108a 和第二部分108b。由于第一部分108a和第二部分108b距中心軸的距離的 差異，在梯度線圈中形成了凹部126。使用RF屏U0使定位在原點116周 圍的RF線圈112與梯度線圈電屏蔽。RF屏IIO通常附至梯度線圈系統(tǒng)。 患者罩140形成MR系統(tǒng)的最內(nèi)表面，該表面形成MR系統(tǒng)的孔的外周表 面。
圖lb示出與圖la類似的設(shè)置，只是x軸梯度線圈104、 y軸梯度線圈106和z軸梯度線圈108a、 108b是未屏蔽的梯度線圈，即它們沒有相應(yīng)的 屏蔽線圈。
在圖la和圖lb示出的實施例中，z軸梯度線圈的第二部分108b被示 出為距中心軸114最遠。其他梯度線圈，即y軸梯度線圈106和x軸梯度 線圈104被定位為更接近中心軸114。 x軸和y軸梯度線圈的位置可互換。
繼續(xù)參考圖la和圖lb， z軸梯度線圈的第一部分108a相比第二部分 108b被定位為在徑向方向上更接近中心軸114。盡管在所示出的具體實施 例中，突然發(fā)生梯度線圈的橫截面直徑的變化(即以階梯或一系列階梯的 形式)，例如，如果在錐形線圈架上纏繞梯度線圈，那么橫截面直徑可能具 有更漸進的變化。實際上，第一部分108a和第二部分108b距中心軸的距 離差可在lcm、 1.5cm或2cm的范圍內(nèi)。本發(fā)明在該距離差為其他值的情 況下也將工作。
相比于z軸梯度線圈的第一部分108a與第二部分108b被定位在距中心 軸114相同徑向距離處的MR系統(tǒng)，本文提出的設(shè)計展示出z軸梯度線圈 的提高的性能。該提高取決于x軸、y軸和z軸梯度線圈的厚度以及從z軸 梯度線圈到RF屏110的距離。在某些情況下，通過采用本文所公開的設(shè)計 可以實現(xiàn)梯度線圈效率的大約25-35%量級的性能提高?？商娲?，為了保 持z軸梯度線圈108a、 108b的相同水平的性能，對z軸梯度線圈使用較低 功率的驅(qū)動電路(未示出)可能就足夠了，該情況下，有可能系統(tǒng)成本降 低?？商娲?，為了保持z軸梯度線圈108a、 108b的相同水平的性能，其 直徑可在z軸梯度線圈的整個長度上一致增加，這將導(dǎo)致孔直徑約1.5cm 或2cm的相應(yīng)增加，這進而可導(dǎo)致增加的患者舒適性。
因此，本文提出的設(shè)計通過改變線圈模式距中心軸114的徑向距離而 使得在梯度線圈的中心產(chǎn)生額外空間而不會嚴重有損梯度線圈的品質(zhì)，尤 其是其效率。如此產(chǎn)生的額外空間可用于合并MR系統(tǒng)的其他特性。例如， 在組合的正電子發(fā)射斷層攝影(PET) -MR掃描器的情況下，可將圓形PET 探測器陣列放置在梯度線圈的凹部126中而并不負面影響孔直徑?？商娲?地，可將環(huán)型X射線探測器放置在凹部126中以給出組合的計算機斷層攝 影(CT) -MR掃描器。還可將探測其他形式的輻射的其他探測器裝置放置 在凹部中。作為另一示例，可將可用于補償梯度線圈的場品質(zhì)(例如，為得到更均勻的梯度場)的附加的勻場線圈或場補償線圈放置在梯度線圈中，
鄰近第二部分108b且在其內(nèi)部(即更接近中心軸114)。
應(yīng)當注意，盡管只示出將z軸梯度線圈108a、 108b分成位于距中心軸 114不同距離處的兩個部分，但是也可用類似方式改變x軸和/或y軸梯度 線圈104、 106。此外，在其他實施例中，可同時對多于一個的梯度線圈進 行類似的改變。
此外，如本文所公開的梯度線圈的兩個部分可被定位在一個或多個其 他梯度線圈的相對側(cè)。例如，在圖ia和圖ib示出的實施例中，z軸梯度線 圈被示出為將該z軸梯度線圈的第一部分108a定位在x軸和y軸梯度線圈 104、 106的內(nèi)部(即，徑向更接近中心軸114)，而將該z軸梯度線圈的第 二部分108b定位在x軸和y軸梯度線圈104、 106的外部(即，徑向更遠 離中心軸114)。在替代的實施例中，可將z軸梯度線圈的第一和第二部分 108a、 108b定位在其他梯度線圈中只一個(例如x軸梯度線圈104或y軸 梯度線圈106)的每一側(cè)?？商娲兀部赡軐軸梯度線圈的第一和第二 部分108a、 108b都定位在其他兩個梯度線圈的相同側(cè)。例如，相比于x軸 和y軸梯度線圈104、 106，可將z軸梯度線圈108a、 10Sb的第一和第二部 分都定位為徑向更接近中心軸114，同時仍然保持這兩個部分108a、 108b 之間橫截面直徑的差異。
圖2示出本文所公開的針對未屏蔽的梯度線圈系統(tǒng)實現(xiàn)的z軸梯度線 圈的實施例，其中相比于z軸梯度線圈的第二線圈部分108d，朝中心軸114 向內(nèi)徑向移動z軸梯度線圈的第一線圈部分108c。
如此選擇z軸梯度線圈的第一線圈部分108c，即只有延伸超過RF線圈 112末端的那部分z軸梯度線圈被定位為更接近中心軸114。此外，在這一 具體實施例中，第一部分108c并不一直延伸至孔或管道狀空間103的末端； 相反，第一部分108c比孔103末端短特定量(例如10cm或20cm)而停止。 這種設(shè)計的優(yōu)點在于可以保持或者甚至是增加孔103末端處的"喇叭口"， 這進一步提高患者舒適性?？捎蓪⒃c116連接到在孔103末端處的孔103 外周的線來限定孔103的喇叭口。這在圖2中以一對線202和204示出。 線202指示當z軸梯度線圈的第一部分108c —直延伸至孔103末端時的孔 103的喇叭口，而線204示出如上面所討論的當z軸梯度線圈的第一部分108c比孔103末端短特定量而停止時的喇叭口。
圖3示出本文所公開的梯度線圈設(shè)計的可能的實施例，其中朝中心軸114徑向移動了的那部分z軸梯度線圈延伸超過RF線圈112的末端。具體地，z軸梯度線圈的第一部分108e被示出為徑向向內(nèi)移動且延伸超過RF線圈112的末端，而z軸梯度線圈的第二部分108f被示出為在其原始位置。
應(yīng)當注意，在圖la、圖lb和圖2所示出的具體實施例中，z軸梯度線圈只在落在RF線圈112末端之外的那些z軸梯度線圈區(qū)域中被移動得更接近中心軸114，即在z軸梯度線圈的第一部分108a、 108c和RF線圈112之間沒有交疊。然而，如圖3所示，確實有可能具有z軸梯度線圈的第一部分108e與RF線圈(例如，鳥籠型RF線圈的環(huán)，或平面閉環(huán)線圈的末端)的這種交疊。換言之，由于RF屏110附至梯度線圈，確實允許RF屏llO與RF線圈112的交疊，并且該交疊甚至可能幫助降低來自RF線圈112的比吸收率(SAR)。然而，這種交疊對RF線圈112的性能具有負面效應(yīng)，并且因此，可能優(yōu)選在RF線圈112和z軸梯度線圈的第一部分108e之間沒有很多交疊。
參考圖la、圖lb和圖2，典型的RF線圈，例如通常具有典型MR系統(tǒng)中的鳥籠設(shè)計的"體線圈"具有約50cm的長度，并且以其幾何中心處于原點116而定位；因此，只針對在每一側(cè)距原點116超過約25cm的區(qū)域?qū)軸梯度線圈定位在較小半徑處(在圖la、圖lb和圖2中)。在這些實施例中，x軸和y軸梯度線圈104、 106保持在其原始直徑處。
返回參考圖3，如果圓柱型磁體102的長度減小，孑L103延中心軸114的長度也將相應(yīng)地減小。這可能導(dǎo)致z軸梯度線圈的第一部分108e的兩段(即，在第二部分108f的兩側(cè)上)更接近在一起，從而減少了它們之間的凹部或間隙302。如果凹部302變得比RF線圈112的長度更短，那么可能導(dǎo)致z軸梯度線圈的更長部分處于較小的半徑上。換言之，z軸梯度線圈的第一部分108e將沿中心軸114比z軸梯度線圈的第二部分108f更長，這可能提高z軸梯度線圈的性能。然而，由于凹部302更小，z軸梯度線圈的第一部分108e的一部分將與RF體線圈112的末端(例如更接近鳥籠RF線圈的末端環(huán)的那部分)交疊。應(yīng)當注意，減小凹部302的尺寸導(dǎo)致檢查區(qū)域118中的B,均勻性的稍微降低，這將引入較高機會在最終圖像中出現(xiàn)后折疊(back-folding)或混疊偽影。
圖4示出本文所公開的梯度線圈的實施例，其中z軸梯度線圈的第一部分108g沿中心軸114相對于原點116對稱。z軸梯度線圈的第二部分108h從孔103的一個末端延伸至該梯度線圈的第一部分108g開始的點，但處于距中心軸114不同的徑向距離處。
如果RF線圈112 (例如頭線圈)在成像前滑動到孔103中，那么梯度線圈設(shè)計的這一特殊實施例相比于一些其他實施例具有能夠接受更大RF線圈112的優(yōu)點。同樣，孔的兩個末端處的喇叭口可以不同，這在一些情況下可能是有利的。例如，如果受檢者(例如圖6示出的人類患者605)從具有梯度線圈第二部分108h的末端滑動到孔103中，那么該孔103的特殊末端處的較大喇叭口可以有助于降低患者不舒適度。
圖5示出實現(xiàn)在間隙型或開放式磁體系統(tǒng)時本文所公開的梯度線圈設(shè)計的實施例。由間隙503將開放式磁體的兩個極件502分離。將物理上分為兩半但電連接以形成一個線圈的梯度線圈安裝在極件上，其中每一半安裝在不同的極件上。對于所有的三個梯度線圈重復(fù)這一模式。在所示出的特定實施例中，y軸梯度線圈506被示出為夾在一側(cè)為x軸梯度線圈504而另一側(cè)為z軸梯度線圈的第一部分508a之間。z軸梯度線圈的第二部分508b安裝在x軸梯度線圈504的與y軸梯度線圈506相對的一側(cè)上的極件502上。z軸梯度線圈的錐形或側(cè)面部分508s是z軸屏蔽線圈。類似地，x軸梯度線圈的側(cè)面部分504s和y軸梯度線圈的側(cè)面部分506s分別形成x軸和y軸屏蔽線圈。線522表示磁性極件的主軸并且也表示沿其施加主磁場的軸，通常將該軸稱作MR系統(tǒng)的z軸。箭頭524表示這一特殊實施例中的主磁場B。的方向。線514表示與主磁場Bo的方向垂直的平面，即磁性極件的主軸522形成該平面的法線。這一平面被指定為中心平面514。點516指示間隙503的幾何中心，并且被指定為中心平面的原點或零坐標。點516也表示被包括在間隙503中的檢査區(qū)域518的幾何中心。該檢査區(qū)域518被配置為在平行于中心平面514的平面中容納進行檢查的受檢者(圖6中的605)。 z軸梯度線圈被示出為包括設(shè)置在距中心平面514不同距離處的第一部分508a和第二部分508b。使用RF屏510將定位在中心平面514的原點516周圍的RF線圈512與梯度線圈電屏蔽。患者罩520保護受檢者不與RF和梯度線圈直接接觸。
如圖5所示，開放式或間隙型MR系統(tǒng)通常具有安裝在兩個相對的極
件上的兩半梯度線圈以產(chǎn)生預(yù)期的磁場梯度。極件間的距離確定可用于接納受檢者(例如人或動物患者)的空間。因此，為了使患者舒適性最大化，需要極件之間的大的間隙，這導(dǎo)致兩半梯度線圈之間的大的分離。兩半梯度線圈之間的大的距離增加了所存儲的場能，這進而降低了梯度線圈的效率。梯度線圈的低效率需要來自梯度放大器的更多功率，從而導(dǎo)致更高的操作成本。因此，需要使兩半梯度線圈之間的距離最小化。
另外，如圖5所示，z軸梯度線圈的第一部分508a相比于第二部分508b具有更大的直徑，并因此對所存儲的場能具有更多貢獻。如早前所解釋的，降低所存儲的場能的一種方式是減小上下兩半梯度線圈之間的距離。因此可以在較小的z位置(即更接近中心平面514)處放置具有更大直徑的z軸梯度線圈部分(在這一情況下為第一部分508a)。通常，在幵放式MR系統(tǒng)中不使用這一空間，并且因此該空間可以非常有效地裝有z軸梯度線圈的第一部分508a。由于第一線圈部分508a距中心平面514的距離減小，可以在檢查區(qū)域中更有效地產(chǎn)生用于成像的所需梯度場。此外，由于第一線圈部分508a和z軸屏蔽線圈508s之間的距離增加，在屏蔽線圈508s中需要更少的纏繞，這使得z軸梯度線圈在操作中更加有效。
通過在z軸梯度線圈的構(gòu)建中使用空心導(dǎo)體并且使冷卻流體循環(huán)通過該空心導(dǎo)體，獲得直接冷卻的z軸梯度線圈。該冷卻流體可為水或液氮或其他液態(tài)冷卻劑?？商娲?，該冷卻流體可為空氣或其他以氣態(tài)形式的冷卻劑?？商娲?，該冷卻流體可為多種液體或多種氣體或這兩者的組合。對于"直接冷卻的"z軸梯度線圈，其意指通過循環(huán)在空心線圈自身中的冷卻流體移除由z軸梯度線圈產(chǎn)生的熱。相反，由不具有循環(huán)冷卻流體的其他梯度線圈(例如，x軸和y軸梯度線圈)產(chǎn)生的熱必須要通過首先將該熱傳遞至直接冷卻的z軸梯度線圈而移除。在如不同附圖中所示出的z軸梯度線圈的情況下，如果其他梯度線圈夾在z軸梯度線圈的兩層508a、 508b之間，也可以獲得其他梯度線圈的有效冷卻。此外，由于患者罩520與z軸梯度線圈的第二部分508b鄰近，患者罩也保持冷卻，從而進一步增強患者舒適性。應(yīng)當注意，盡管梯度線圈被示出為分成相等的兩半，也可能具有不對 稱的設(shè)計。例如，可想到將梯度線圈纏繞的較大部分安裝在檢查區(qū)域的一 側(cè)上(相比于在另一側(cè)上的梯度線圈纏繞)。也可能在只安裝在檢查區(qū)域一 側(cè)上的梯度線圈中實現(xiàn)所公開的梯度線圈設(shè)計。還可想到代替Z軸梯度線
圈的兩個部分108a、 108b或508a、 508b，梯度線圈可分成額外的部分。有 可能在屏蔽的梯度線圈或未屏蔽的梯度線圈、圓盤型梯度線圈等中實現(xiàn)該 設(shè)計。所提出的梯度線圈設(shè)計可應(yīng)用于任何的梯度線圈(即x、 y或z軸梯 度線圈)，或應(yīng)用于它們的任何組合。
圖6示出利用本文所公開的梯度線圈設(shè)計的MR系統(tǒng)的可能的實施例。 該MR系統(tǒng)包括一組主線圈601 、多個與梯度驅(qū)動單元606相連接的梯度線 圈602，以及與RF線圈驅(qū)動單元607相連接的RF線圈603?？赏ㄟ^一個 或多個發(fā)射/接收(T/R)轉(zhuǎn)換開關(guān)613進一步控制RF線圈603的功能，該 RF線圈603可以以體線圈的形式集成到磁體中，和/或可以是分離的線圈。 由供電單元612向多個梯度線圈602和RF線圈603供電。使用輸送系統(tǒng) 604 (例如患者臺)將受檢者605 (例如患者)定位在MR成像系統(tǒng)中?？?制單元608控制RF線圈603和梯度線圈602?？刂茊卧?08進一步控制重 建單元609的操作。控制單元608還控制顯示單元610 (例如監(jiān)視器屏或投 影儀)、數(shù)據(jù)存儲單元615以及用戶輸入接口單元611 (例如鍵盤、鼠標、 軌跡球等)。
主線圈601產(chǎn)生穩(wěn)定且一致的靜態(tài)磁場，例如場強為l.OT、 1.5T或3T。 所公開的方法也可施加其他場強。以這樣的方式布置主線圈601，即它們通 常封閉出可向其中引入受檢者605的管道形檢查空間(也稱作該系統(tǒng)的孔)。 另一普遍的構(gòu)造包括其間具有空氣間隙的相對的極面，通過使用輸送系統(tǒng) 604可將受檢者605引入該空氣間隙內(nèi)。為了能夠?qū)?見MR成像，通過多個 梯度線圈602響應(yīng)于由梯度驅(qū)動單元606供給的電流而產(chǎn)生疊加在靜態(tài)磁 場上的時間上可變的磁場。所述多個梯度線圈602包括能夠分別在MR系 統(tǒng)的x、 y和z軸上產(chǎn)生磁場梯度的x、 y和z軸梯度線圈。所述x、 y和z 軸梯度線圈中的一個或多個可以釆用如本文所公開的梯度線圈設(shè)計。適合 電子梯度放大電路的供電單元612將電流供給多個梯度線圈602，其結(jié)果是 產(chǎn)生梯度脈沖(也稱作梯度脈沖波形)?？刂茊卧?08控制流過梯度線圈以產(chǎn)生適當?shù)奶荻炔ㄐ蔚碾娏鞯奶匦?，特別是它們的強度、持續(xù)時間和方向。
RF線圈603在受檢者605中產(chǎn)生RF激發(fā)脈沖并且接收由受檢者605響應(yīng) 于RF激發(fā)脈沖而產(chǎn)生的MR信號。RF線圈驅(qū)動單元607向RF線圈603 供給電流以發(fā)射RF激發(fā)脈沖，并且放大由RF線圈603接收的MR信號。 控制單元608通過T/R轉(zhuǎn)換開關(guān)613控制RF線圈603或RF線圈組的發(fā)射 和接收功能。T/R轉(zhuǎn)換開關(guān)613設(shè)有電子電路，該電子電路在發(fā)射和接收模 式之間轉(zhuǎn)換RF線圈603,并且保護RF線圈603和其他相關(guān)電子線路不發(fā) 生擊穿或其他過載等。由控制單元608控制所發(fā)射的RF激發(fā)脈沖的特性， 特別是它們的強度和持續(xù)時間。
應(yīng)當注意，盡管在這一實施例中以一個單元示出發(fā)射和接收線圈，但 是也可能具有分別用于發(fā)射和接收的分離的線圈。還可能具有多個RF線圈 603以用于發(fā)射或接收或這兩者。RF線圈603可以以體線圈的形式集成到 磁體中，或者可以是分離的表面線圈。它們可以具有不同的幾何結(jié)構(gòu)，例 如，鳥籠構(gòu)造或簡單的閉環(huán)構(gòu)造等。
控制單元608優(yōu)選為以包括處理器(例如微處理器)的計算機的形式。 控制單元608通過T/R轉(zhuǎn)換開關(guān)613控制RP脈沖激發(fā)的施加以及包括回波、 自由感應(yīng)衰減等的MR信號的接收。用戶輸入接口裝置611如鍵盤、鼠標、 觸感屏、軌跡球等使得操作者能夠與MR系統(tǒng)相交互。RF線圈603接收的 MR信號包含關(guān)于被成像的受檢者605的感興趣區(qū)域中的局部自旋密度的 實際信息。通過重建單元609重建所接收的信號，并且將所述信號作為MR 圖像或MR頻譜顯示在顯示單元610上?？商娲兀锌赡茉诖鎯卧?15 中存儲來自重建單元609的信號，同時等待進一步處理。有利地，將重建 單元609構(gòu)建成數(shù)字圖像處理單元，對該數(shù)字圖像處理單元進行編程以得 到從RF線圈603接收的MR信號。
應(yīng)當注意，上面提及的實施例說明了本發(fā)明而非限制本發(fā)明，并且本 領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計許多替代實施例而不背離所附權(quán)利要求的范圍。 在權(quán)利要求中，置于括號中的任何參考標記不應(yīng)被解釋為限制所述權(quán)利要 求。詞語"包括"不排除存在除了權(quán)利要求中所列出的元件或步驟以外的 元件或步驟。元件前的詞語"一"或"一個"不排除存在多個這種元件。 在列舉了若干裝置的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些裝置中的若干項可以由計算機可讀軟件或硬件的一項和相同項體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述 某些措施的事實并不表示這些措施的組合不能用于獲得優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1、一種磁共振系統(tǒng)，包括主磁體(102)，其包括孔(103)，將所述主磁體布置為沿所述孔產(chǎn)生主磁場；檢查區(qū)域(118)，其被包括在所述孔中且具有平行于所述主磁場的方向的中心軸(114)；以及主梯度線圈，其用于產(chǎn)生橫越所述檢查區(qū)域的磁場梯度，其中，所述主梯度線圈包括位于距所述中心軸不同距離處的第一線圈部分(108a)和第二線圈部分(108b)。
2、 一種磁共振系統(tǒng)，包括主磁體(502)，其包括由間隙(503)分離的多個極件，將所述主磁體 布置為在所述間隙中產(chǎn)生主磁場；檢查區(qū)域(518)，其被包括在所述間隙中且具有垂直于所述主磁場的 方向的中心平面(514);禾口主梯度線圈，其用于產(chǎn)生橫越所述檢查區(qū)域的磁梯度場，其中，所述 主梯度線圈包括位于距所述中心平面不同距離處的第一線圈部分(508a) 和第二線圈部分(508b)。
3、 如權(quán)利要求1所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一線圈部分和所述 第二線圈部分距所述中心軸的距離的差異形成凹部，并且其中，射頻線圈(112)位于所述凹部中。
4、 如權(quán)利要求2所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一線圈部分和所述 第二線圈部分距所述中心平面的距離的差異形成凹部，并且其中，射頻線 圈(512)位于所述凹部中。
5、 如權(quán)利要求1所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一線圈部分和所述 第二線圈部分距所述中心軸的距離的差異形成凹部，并且其中，配置為探測電磁輻射的探測器裝置位于所述凹部中。
6、 如權(quán)利要求2所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一線圈部分和所述第二線圈部分距所述中心平面的距離的差異形成凹部，并且其中，配置為 探測電磁輻射的探測器裝置位于所述凹部中。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的磁共振系統(tǒng)，包括一個或多個額外的梯度 線圈(104、 106、 504、 506)，其中，將所述主梯度線圈的所述第一線圈部 分和所述第二線圈部分設(shè)置在所述額外的梯度線圈中的至少一個的相對側(cè) 上。
8、 如權(quán)利要求1或2所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一線圈部分和 /或所述第二線圈部分由配置為承載冷卻流體的空心導(dǎo)電材料制成。
9、 如權(quán)利要求8所述的磁共振系統(tǒng)，包括鄰近所述檢查區(qū)域的罩(140、 520)，其中，將所述第一線圈部分和/或所述第二線圈部分進一步布置為冷 卻在至少所述檢査區(qū)域附近的所述罩。
10、 如權(quán)利要求1所述的磁共振系統(tǒng)，其中，將所述主梯度線圈的所 述第一線圈部分(108a)和所述第二線圈部分(108b)布置為使所述磁共 振系統(tǒng)的所述孔的喇叭口最大化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MR系統(tǒng)，其包括并不有損患者舒適性的改進的梯度線圈。該MR系統(tǒng)為孔型或間隙型系統(tǒng)并且包括布置為產(chǎn)生主磁場的主磁體(102、502)；具有平行于主磁場方向的中心軸(114)(在孔型MR系統(tǒng)中)或垂直于主磁場方向的中心平面(514)(在間隙型MR系統(tǒng)中)的檢查區(qū)域(118、518)；以及用于產(chǎn)生橫越檢查區(qū)域的磁場梯度的梯度線圈，其中所述梯度線圈包括位于距中心軸(114)(在孔型MR系統(tǒng)中)或中心平面(514)(在間隙型MR系統(tǒng)中)不同距離處的第一線圈部分(108a、508a)和第二線圈部分(108b、508b)。
文檔編號G01R33/38GK101529267SQ200780040404
公開日2009年9月9日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者C·L·G·哈姆, G·N·皮仁 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司