专利名称：用于mr成像扫描仪环境中电磁噪声检测的系统和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明通常涉及磁共振成像(MRI)系统，尤其涉及用于检测MRI 扫描仪环境中的电磁噪声的系统和装置。
背景技术：
磁共振成像(MRI)是一种医学成像手段，其不使用x射线或其它 电离辐射即可产生人体内部的图像。MRI使用大功率磁体来产生强大而 均匀的静态磁场(即主磁场)。当人体或人体的局部置于主磁场中时， 与组织水中的氬核(hydrogen nuclei)相关的核自旋被极化。这意味 着与这些自旋相关的磁矩优选地沿着主f兹场的方向排列，从而导致沿着 那个轴(通常为"z轴")有小的净组织磁化。MRI系统还包括被称作 梯度线圈的元件，当梯度线圏中施加有电流时，它们会产生较小幅度的 空间变化磁场。通常，梯度线圏被设计成产生沿z轴排列的磁场分量， 且它的幅度随着沿x、 y或z轴中一个轴的位置而线性变化。梯度线圏 的作用是在磁场强度上产生小的斜坡(ramp),并伴随着在沿一个轴的核自旋的共振频率上也产生小的斜坡。具有正交轴的三个梯度线圈通过 在体内的每个位置产生标记(signature)共振频率，用于"空间编码" 所述MR信号。射频(RF)线圈用于产生位于所述氢核的共振频率处或 在所述氢核的共振频率附近的RF能量脉冲。所述RF线圈以可控的方式 用于向所述核自旋系统增加能量。当核自旋随后驰豫(relax)回到它们 的剩余能量状态时，它们以RF信号的形式释放能量。该RF信号纟皮MRI 系统(例如通过RF线圈)探测，并通过应用计算机及已知的重建算法 被转换成图像。在MRI扫描期间，扫描室内可能会产生电磁噪声或尖峰噪声(spike noise)。在扫描室中尖峰噪声可能有多种来源，如，例如，静电放电 (ESD) 、 MRI系统中梯度线圈的导体间的电压击穿、金属对金属(metal onmetal)振动或接触、电连接间断开或改变接触等等。MRI系统中的接 收线圈(例如RF线圈)对于病人产生的RF信号以及象尖峰噪声等的不 希望的RF能量比较敏感。接收线圈所检测到的扫描室中的尖峰噪声可导致图像中出现"白像素"(white pixel )伪影(artifact)或对成像 硬件造成可能的破坏。"白像素，，是k空间的一种效应，其可在重建MR 图像中产生伪影，使得图像是不理想并难以理解。此外，在MRI扫描期 间，扫描室中产生的尖峰噪声可引起接收路径中产生过电压状况(例如 接收线圈、前置放大器以及其它相关设备)，其可对成像硬件造成危害。 已经开发了多种方法和系统用于检测和校正扫描室中的尖峰噪声。 这些系统利用位于扫描室内部的天线用于检测源于扫描室内部的尖峰 噪声。通常，所述天线(或噪声检测器)为单个回路(1-Loop)天线。然 而，单个回路天线的操作取决于方向。然而，由于尖峰噪声的方向通常 比较随机，因此单个回路天线可能检测不到位于扫描室环境中的所有尖 峰噪声。因此，比较理想的是提供一种用于检测MRI扫描环境中的电磁 噪声(例如尖峰噪声)系统和装置，其较少依赖于方向，并且在检测所 有的电》兹噪声时比较高效。发明内容根据一实施例，位于磁共振成像(MRI)扫描仪环境中的用于检测 电磁噪声的系统包括被配置用于检测电磁噪声的天线，该天线包括第一 导电回路和与该第一导电回路垂直定位的第二导电回路。该系统进一步 包括噪声校正系统，其耦合至天线并被配置用于接收来自天线的噪声信号。根据另一实施例，磁共振成像(MRI)系统包括磁共振成像组件， 其^皮配置用于获取对象的关注区域(region of interest)的一组》兹共 振(MR)数据，以及天线，其耦合至磁共振成像组件并被配置用于检测 电i兹噪声。所述天线包括第一导电回路和与该第一导电回路垂直定位的 第二导电回路。
结合附图，根据如下详细描述，将对本发明有更加充分地理解，其中图1为为与一实施例相应的包括噪声检测器的磁共振成像系统的示意性框图。图2为与一实施例相应的MRI系统的接收路径的简化示意性框图。图3为与一实施例相应的两回路噪声4企测天线的示意图。
具体实施方式
图1是根据一实施例的实例磁共振成像系统的示意性框图。MRI系 统10的运行由操作员控制台12控制，其包括键盘或其它输入设备13、 控制面板14以及显示器16。所述控制台12通过链接(link)18与计算 机系统20通信，并为操作员提供界面用于指示MRI扫描、显示结果图 像、对图像执行图像处理以及存档数据和图像。所述计算机系统20包 括多个沖莫块，它们通过电连接和/或数据连接(例如通过使用背板20a提 供)彼此通信。数据连接可以是直接-有线链接或可为光纤连接或无线通 信连接等等。这些模块包括具有用于存储图像数据阵列的帧緩冲的存储 器模块26、图像处理器模块22以及CPU模块24。在一替代实施例中， 图像处理器模块22可被CPU模块24上的图像处理功能所取代。计算机 系统20链接到存档媒介设备、永久性存储器存储或后备存储器存储或 网络。计算机系统20还可通过链接34与分离的系统控制计算机32进 行通信。输入设备13可包括鼠标、操纵杆(joystick)、键盘、跟踪 球(track bal 1)、触摸屏(touch act ivated screen )、光索(1 ight wand)、 声音控制或类似或等同的输入设备，并可用于交互式几何指示。系统控制计算机32包括彼此间通过电连接和/或数据连接32a进行 通信的一组模块。数据连接32a可以是直接有线链接，也可以是光纤连 接或无线通信链接等等。在替代实施例中，计算机系统20以及系统控 制计算机32的模块也在相同的计算机系统或多个计算机系统上实现。 系统控制计算机32的模块包括CPU模块36和脉冲发生器模块38,脉冲 发生器模块38通过通信链接40连接至操作员控制台12。脉冲发生器模 块38可替代性地集成进扫描仪装置中(例如磁体组件52)。系统控制 计算机32通过链接40从操作员处接收命令以指示将要执行的扫描序 列。脉冲发生器模块38操作系统元件，该系统元件通过发送描述将要 产生的RF脉沖及脉沖序列的计时、强度和形状的请求和/或指令命令(例 如射频(RF)波形)以及数据捕获窗口的计时和长度来操纵(play out) (即执行)想要的脉冲序列。脉沖发生器模块38连接至梯度放大器系 统42,并产生被称作梯度波形的数据，所述梯度波形控制着扫描期间将 要使用的梯度脉冲的计时和形状。脉沖发生器模块38还可从生理捕获控制器44接收病人的数据，所述生理捕获控制器44从连接到病人的多 个不同的传感器接收信号，如从附着到病人的电极的ECG信号。脉冲发 生器模块38连接至扫描室接口电路46，接口电路46从与磁体系统和病 人状况有关的多个传感器接收信号。病人定位系统48也是通过扫描室 接口电路46接收命令，以将病人台移动到想要的位置进行扫描。脉冲发生器模块38产生的梯度波形被施加至梯度放大器系统42, 其包括Gx、 Gy和Gz放大器。每个梯度放大器激发梯度线圈组件中的相 应的物理梯度线圈，通常被指定为50,以产生用于对捕获信号进行空间 编码的磁场梯度脉沖。梯度线圏组件5G构成磁体组件52的一部分，磁 体组件52包括极化》兹体54并可包括整体RF线圏56、表面或平行成傳_ 线圈76或两者。所述RF线圏组件的线圈56、 76可#:配置用于发送和 接收或只发送或只接收。病人或成像对象7 0可被定位在磁体组件52的 圆柱状病人成像容积72内。系统控制计算机32中的收发器模块58产 生的脉冲被RF放大器60放大并通过发送/接收开关62耦合至RF线圏 56、 76。病人体内受激的原子核所发射的结果信号可被同一 RF线圈56 检测并通过所述发送/接收开关62耦合至前置放大器64。可替代地，由 受激原子核发射的信号也可被分离的接收线圏(如平行线圏或表面线圈 76 )检测。被放大的MR信号在收发器58的接收器部分被解调、过滤和 数字化。来自脉冲发生器模块38的信号控制着发送/接收开关62，从而 在发送模式期间将RF放大器60电连接至RF线圏56,在接收模式期间 将前置放大器64连接至RF线圈56。发送/接收开关62还可使分离的 RF线圏(例如，平行或表面线圈76)被应用在发送模式或接收模式中。RF线圈56检测到的MR信号被收发模块58数字化，并传送至系统 控制计算机32中的存储器模块66。通常，与MR信号对应的数据帧被暂 时存储在存储器模块66中，直到它们被顺序地转换以产生图像。阵列 处理器68使用已知的转换方法，公知的傅立叶变换，由MR信号产生图 像。这些图像通过链接34被传输至计算机系统20,在那里它被存储在 存储器中。响应于从操作员控制台12接收的命令，该图像数据可被存 档为长期存储，或者它可被图像处理器22进一步处理并被传送至操作 员控制台12,从而呈现在显示器16上。噪声检测器90位于扫描室(或磁体室)或扫描仪环境中，在磁体 组件52附近。噪声检测器90耦合至系统控制计算机32,例如耦合至接收路径中的收发器58。噪声检测器90为双回路天线，参照附图2和3 如以下进一步讨论的那样，其被配置用于检测扫描室中的电磁噪声(例 如尖峰噪声)。图2和3中示出的噪声检测器90可与图1中的上述MRI 系统或者用于获取MR图像的任何类似的或等同的系统 一起使用。图2是与实施例对应的MRI系统的接收路径102的简化示意性框图。 在图2中，噪声检测器90耦合至例如系统控制计算机32中的噪声校正 系统100。噪声检测器90被配置用于检测包围磁体组件(图2未示出) 的扫描室或扫描仪环境中的电磁噪声。如以上提到的，噪声检测器90 为双回路天线。图3为与实施例对应的双回路噪声检测天线的示意图。 在图3中，双回路天线300包括第一导电回路302和第二导电回路304。 第一导电回路302定位成与第二导电回路304垂直。第一导电回路302 和第二导电回路304的垂直定位可导致第一导电回路302和第二导电回 路304之间较少的相互作用。第一导电回路302和第二导电回路304可 具有单馈给(single feed) 306。天线300纟皮配置用于提供方位增益 (azimuthal gain) OWIN (其中①是与x轴的方位角)，和高度增益 (elevational gain) U其中6是与 z轴的仰角(elevational angle))。因此，天线300可检测多个方向上的电》兹噪声。电磁噪声(或 尖峰噪声)通常方向是随机的。在一个实施例中，通过使用例如非磁性 微调电容器(non-magnet ic trimmer capacitor)(未示出)可将天线 300调整(tune)成特定的操作频率。返回到图2,将噪声检测器90检测到的电磁噪声信号提供给噪声校 正系统100进行处理。噪声校正系统100可使用已知方法用于去除或补 偿噪声信号。可替代地，噪声校正系统100可以是瞬态噪声抑制(TNS) 系统。接收线圈(或多个线圏)56还耦合至系统控制计算机32。为了 清晰起见在图2中省去了接收器路径102可包括的多个其它元件，如放 大器、发送/接收开关等等。接收线圈56 ;险测对象(subject )响应于施加》兹场梯度和RF激励 脉沖所发射的信号。接收线圈56可以是单个线圈，也可以是多个线圏， 包括但不局限于RF体线圈、平行线圈、表面线圏、相阵列线圏结构、 头线圈等等。接收线圏56可以耦合到噪声校正系统100、收发器58或 者这两者。在一个实施例中，噪声校正系统100包含在收发器58中。 接收器线圏56中感应的信号被传送至收发器58 (例如接收器通路或收发器58的通路)中进行处理，例如被解调、过滤和数字化。在一实施 例中，由一个或多个接收器线圈56检测到的信号还被提供给噪声校正 系统100,用于校正或补偿由噪声检测器90所检测到的电磁噪声。说明书采用实例公开本发明，包括最好的模式，并且还能使本领域 中的任一技术人员实施和使用本发明。权利要求定义了本发明的保护范 围，且本发明的保护范围可包括本领域技术人员能够想到的其它实例。 如果它们具有与权利要求的文字语言相同的结构元件，或者如果它们包 括与权利要求的文字语言具有非实质性区别的等同的结构组件，则这些 其它实例将落入权利要求的范围内。在不偏离本发明的发明精神的前提下，可对本发明进行多种改变和修改。从附加权利要求中，这些和其它变化的范围将变得清晰。组件列表 图110: MRI系统 12:操作员控制台 13:输入设备 14:控制面+反 16:显示器 18:链接(link) 20:计算机系统 20a:背板22:图像处理器模块24: CPU模块26:存储器模块32:系统控制计算机32a:数据连接34:链接36: CPU模块38:脉冲发生器模块40:通信链接42梯度放大器系统44生理捕获控制器46扫描室接口电路48病人定位系统50梯度线圈组件52》兹体组件54磁体56RF线圈58收发器模块60RF放大器62发送/接收开关64前置方t大器66存储器模块68阵列处理器70病人或成像对象72圆柱状病人成像容积76表面或平行成像线圏90噪声检测器图2:32系统控制计算机56接收线圈58收发器90噪声检测器100:噪声校正系统 102:接收器路径 图3:300:双回路天线 302:第一导电回路 304:第二导电回路 306:々赍给。
权利要求
1.一种用于检测磁共振成像(MRI)扫描仪环境中的电磁噪声的系统，该系统包括天线(90，300)，被配置用于检测电磁噪声，该天线包括第一导电回路(302)；以及第二导电回路(304)，其与所述第一导电回路(302)垂直定位；以及噪声校正系统(100)，其耦合至所述天线(90，300)，并被配置用于从所述天线接收噪声信号。
2. 根据权利要求1的系统，其中所述噪声校正系统(100)被配置 用于补偿所述噪声信号。
3. 根据权利要求l的系统，其中所述噪声校正系统(100)为瞬态 噪声抑制系统。
4. 根据权利要求l的系统，其中所述天线(90, 300 )被配置用于 检测多个方向上的电磁噪声。
5. 根据权利要求l的系统，其中所述天线(90, 300 )进一步包括 单馈给(306 )。
6. —种》兹共振成像(MRI)系统，包括磁共振成像组件(10),其被配置用于获取对象的关注区域的一组 磁共振(MR)数据；以及天线(90, 300 ),其耦合至所述磁共振成像组件(10)并被配置 用于检测电磁噪声，所述天线包括第一导电回路(302);以及第二导电回路(3(H),其与所述第一导电回路(302 )垂直定位。
7. 根据权利要求6的MRI系统，其中所述天线(90, 300 )被定位 在所述磁共振成像组件(10)的附近。
8. 根据权利要求6的MRI系统，其中所述磁共振成像组件(10) 包括噪声校正处理器(100),其被配置用于接收来自天线(90, 300 ) 的噪声信号。
9. 根据权利要求8的MRI系统，其中所述噪声校正处理器(100) 为瞬态噪声抑制系统。
10. 根据权利要求6的MRI系统，其中所述天线(90, 300 )被配置用于检测多个方向上的电磁噪声。
全文摘要
一种用于MR成像扫描仪环境中电磁噪声检测的系统和装置，包括天线(90，300)，其被配置用于检测电磁噪声。所述天线包括第一导电回路(302)和与第一导电回路(302)垂直定位的第二导电回路(304)。所述系统还包括一噪声校正系统(100)，其耦合至所述天线(90，300)并被配置用于从天线(90，300)接收噪声信号。
文档编号A61B5/055GK101327122SQ20081012519
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者S·萨哈 申请人:通用电气公司