专利名称：多视场梯度线圈的利记博彩app
技术领域：
本文公开的主旨大体上涉及梯度线圈，并且更特别地涉及能够在成像系统中产生多个视场(FOV)的梯度线圈。
背景技术：
磁共振成像(MRI)系统典型地包括超导磁体，其在成像体积内产生一次磁场。该 MRI系统还可包括梯度线圈来在该磁体的膛的周围产生梯度场。一般，患者安置在检查台架上并且插入该磁体的膛中。该磁体产生通过该膛的均匀磁场仏。这些梯度线圈围绕该膛延伸并且被激励来在该均勻磁场上施加时间和空间变化的磁场。一般来说，较大的FOV降低该相应梯度线圈的性能评定。即，具有较大FOV的梯度线圈需要比具有较小FOV的梯度线圈更多的电力来产生给定的梯度强度。因为线圈电感随 FOV大小增加，对于给定的电力供应，转换率(即可以由具有大FOV的梯度线圈产生的磁场梯度的最大变化率)被降低。另外，因为具有较大FOV的梯度线圈典型地将患者暴露于较高的磁场变化率(dB/dt)，其可导致外周神经刺激，利用较高梯度功率和较高转换率的成像规程一般在配备有小FOV梯度设置的MRI系统上执行。因此，对特定成像程序优化FOV是可取的。为了对特定成像程序优化F0V，至少一个已知的MRI系统包括至少一个梯度线圈和与该梯度线圈分开安装的不同的高阶梯度线圈。典型地，该高阶梯度线圈从一次梯度线圈向外径向安装使得该高阶梯度线圈与该梯度线圈径向分开一定距离或间隔。在操作期间，改变该高阶梯度线圈的磁场来增加或减小FOV的大小。然而，制造包括安装在两个不同的径向位点的两个分开的梯度线圈的成像系统增加该成像系统的复杂性，其还可导致制造该成像系统增加的成本。
发明内容
在一个实施例中，提供磁共振成像(MRI)系统的线圈组件。该线圈组件包括一次梯度线圈和校正器线圈，该校正器线圈的至少一部分与该一次梯度线圈的一部分交织使得该一次梯度线圈的该一部分与该校正器线圈的该一部分同心。在另一个实施例中，提供磁共振成像(MRI)系统。该MRI系统包括围绕磁体设置的一次梯度线圈，以及校正器线圈，该校正器线圈的至少一部分与该一次梯度线圈的一部分交织使得该一次梯度线圈的该一部分与该校正器线圈的该一部分同心。在另外的实施例中，提供制造磁共振成像(MRI)系统的线圈组件的方法。该方法包括在中心轴线周围缠绕一次梯度线圈，并且缠绕校正器线圈，使得该校正器线圈的至少一部分与该一次梯度线圈的一部分交织，并且使得该一次梯度线圈的该一部分围绕该中心轴线与该校正器线圈的该一部分同心。
图I是根据各种实施例形成的示范性成像系统的示意框图。图2是根据各种实施例的可与图I中示出的系统一起使用的示范性线圈组件的透视图。图3是图2中示出的线圈组件的分解图。图4是根据各种实施例的在图2和3中示出的线圈组件的平面图。图5是根据各种实施例的在图2中示出的线圈组件的剖视图。
具体实施例方式本发明的实施例当与附图
结合阅读时将更好理解。就示各种实施例的功能框的图来说，功能框不必定指示硬件电路之间的划分。从而，例如，功能框(例如处理器、控制器或存储器)中的一个或多个可采用单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、 硬盘或类似物)或多件硬件实现。相似地，程序可是独立程序，可作为子例程包含在操作系统中，可是安装的软件包中的功能等。应该理解各种实施例不限于图中示出的设置和手段。如本文使用的，采用单数列举的并且具有单词“一”在前的元件或步骤应该理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非这样的排除明确地陈述。此外，对“一个实施例”的引用不意在解释为排除也包含列举的特征的另外的实施例的存在。此外，除非相反地明确陈述， 否则“包括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的另外的这样的元件。本文描述的各种实施例提供能够在成像系统中产生多个视场的梯度线圈。通过实践至少一个实施例和各种实施例的至少一个技术效果，使人员能够修改该梯度线圈的性能特性并且还能够修改该梯度线圈的F0V。本文描述的梯度线圈的各种实施例可提供为例如在图I中示出的成像系统10等医学成像系统的一部分，或与其一起使用。应该意识到，尽管该成像系统10图示为单形态成像系统，这些各种实施例可在多形态成像系统中或用多形态成像系统实现。例如，该成像系统10图示为MRI成像系统，并且可与不同类型的医学成像系统结合，例如计算机断层摄影(CT)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)以及超声系统， 或能够产生图像(特别地是人体图像)的任何其他系统等。此外，这些各种实施例不限于用于对受检人成像的医学成像系统，而可包括用于对非人体对象、行李等成像的兽医或非医学系统。在示范性实施例中，成像系统10包括超导磁体12。容器14 (也称为低温恒温器) 环绕该超导磁体12并且填充有液氦来冷却该超导磁体12的线圈。提供热绝缘16环绕该容器14的外表面和该超导磁体12的内表面。成像系统10还包括多个磁梯度线圈18和RF 发送线圈20。成像系统10 —般还包括控制器30、主磁场控制32、梯度场控制34、存储器 36、显示装置38、发送-接收(T-R)开关40、RF发送器42和接收器44。在操作中，例如要成像的患者(没有示出)或人体模型等对象的身体放置在例如机动化台架(没有示出)或其他患者台架的合适支撑物上且在膛46中。超导磁体12产生跨该膛46的均匀和静态的主磁场B。。通过主磁场控制32由控制器30控制在该膛46中并且对应地在该患者中的电磁场的强度，主磁场控制32还控制到超导磁体12的激励电流的供应。
提供包括一个或多个梯度线圈元件的磁性梯度线圈18使得磁性梯度可以在三个正交方向x、y和z中的任意一个或多个上施加在膛46中的磁场B。上。磁性梯度线圈18由梯度场控制34激励并且还由控制器30控制。设置可包括多个线圈(例如谐振表面线圈)的RF发送线圈20来发送磁脉冲和/ 或如果还提供接收线圈元件的话则可选地同时险测来自患者的MR信号。RF发送线圈20和接收表面线圈(如果提供的话)可可选地通过T-R开关40分别互连到RF发送器42或接收器44中之一。RF发送器42以及T-R开关40由控制器30控制使得RF场脉冲或信号由 RF发送器42产生并且选择性地施加于患者用于在患者中激发磁共振。施加RF脉冲之后，再次开动T-R开关40以将RF发送线圈20从RF发送器42去耦合。检测的MR信号进而传送到控制器30。控制器30包括处理器48，其控制MR信号的处理以产生表示患者的图像的信号。表示该图像的处理过的信号还发送到显示装置38以提供图像的视觉显示。具体地，MR信号填充或形成k-space，对其进行傅立叶变换以获得可视图像。然后表示该图像的处理过的信号发送到显示装置38。图2是可与图I中示出的MRI系统10 —起使用的示范性线圈组件100的透视图。 图3是图2中示出的该线圈组件100的分解图。该线圈组件100包括组合线圈组件101，其具有都周向围绕中心线轴线106 (延伸通过该线圈组件100)设置的一次梯度线圈102和校正器线圈104两者。在示范性实施例中，该中心线轴线106还形成延伸通过图I中示出的成像系统10的膛46的中心线轴线。如在图2中示出的，在示范性实施例中，该一次梯度线圈102与该校正器线圈104共径向地安置来使该校正器线圈104能够在一些实施例中修改该一次梯度线圈102的F0V。如本文使用的共径向意思是该一次梯度线圈102和校正器线圈104两者都周向围绕该中心线轴线106设置。如此，该一次梯度线圈102和校正器线圈 104两者都安置在离该中心线轴线106径向距离R1处。另外，一次梯度线圈102的至少一部分与校正器线圈104的一部分交织使得该一次梯度线圈102的一部分与校正器线圈104的一部分同心，如下文中更详细地论述的。如本文使用的交织意思是一次梯度线圈102或校正器线圈104的至少一匝分别轴向位于形成校正器线圈104或一次梯度线圈102的一部分的一对匝之间。例如，梯度线圈102的至少一个匝可轴向位于形成校正器线圈104的一部分的一对匝之间。可选地，校正器线圈104 的至少一个匝可轴向位于形成梯度线圈102的一部分的一对匝之间。在一个实施例中，线圈组件100还可包括二次高阶梯度线圈110，其周向围绕一次梯度线圈102和校正器线圈104设置。从而，线圈110具有大于半径R1的半径R2。该线圈 110作为校正器线圈104的屏蔽线圈操作。操作中，该线圈110协助减少和/或防止涡流在图I中示出的超导磁体12中感生。线圈组件100还可包括二次梯度线圈112，其周向设置在线圈110周围。该线圈112起一次梯度线圈102的屏蔽线圈的作用，并且同样操作来防止润流在图I中不出的超导磁体12中感生。从而，如在图3中不出的，该线圈112具有大于半径R2和R1的半径R3。具体地，在示范性实施例中，R1 < R2 < R3使得一次梯度线圈102 和校正器线圈104设置在线圈110的内部。此外，线圈110设置在线圈112的内部。在另一个实施例中，线圈110可与线圈112共径向。更具体地，如上文论述的，线圈110可在与线圈110相同的径向平面上。图4是图2和3中示出的组合线圈组件101的平面图。如上文论述的，一次梯度线圈102与校正器线圈104共径向设置。在示范性实施例中，一次梯度线圈102和校正器线圈104形成为单个圆柱体来减少复杂性并且便于增强线圈组件101的冷却。从而，一次梯度线圈102和校正器线圈104可形成为平整铜板或薄片，将其机器加工来形成导线 (conductor)。这些薄片可卷绕成90度或180度分段120 (在本文中也称为指纹)，其组装成圆柱形构造物来形成在图2和3中示出的组合线圈组件101。可选地，这些分段120可形成为大致上平整的电线线圈，其中每个线圈卷绕或形成以具有半圆柱形状。在图4中示出的示范性实施例中，一次梯度线圈102和校正器线圈104形成至180 度分段120中，使得两个分段120形成图3中示出的360度圆柱体。在示范性实施例中，组合线圈组件101包括形成一次梯度线圈102的四个一次梯度线圈部分122，和形成校正器线圈104的四个校正器线圈部分124。每个部分122和/或124可制造成包括例如层压到绝缘背衬层的导电层，该绝缘背衬层其可具有例如G-IO纤维玻璃等树脂基配方。如在图4中示出的，一次梯度线圈部分122—般形成为螺旋形导线，其每个包括多个匝，其一部分与相应的校正器线圈部分124交织。另外，一次梯度线圈102与校正器线圈 104串联电耦合。另外，校正器线圈104可以与一次梯度线圈102串联电耦合。在示范性实施例中，第一一次梯度线圈部分130与第二一次梯度线圈部分132在形状和大小上大致上对称。此外，第三一次梯度线圈部分134与第四一次梯度线圈部分136在形状和大小上大致上对称。另外，第一校正器线圈部分140与第二校正器线圈部分142在形状和大小上大致上对称。此外，第三校正器线圈部分144与第四校正器线圈部分146在形状和大小上大致上对称。在示范性实施例中，将一次梯度线圈部分130和132与一次梯度线圈部分134和 136耦合于外部连接的电引线位于相同位置，以使线圈组件101的所有外部连接150能够在大致上相同的位点实现，使得这些连接150在线圈组件101内平贴配合并且不增加线圈组件100的径向或轴向增长。在示范性实施例中，这些连接150各自位于分段120之间的点处(在本文中称为边角互连)，以使这些连接150能够耦合于接线盒或开关152等。如上文论述的，一次梯度线圈102的部分与校正器线圈104的部分交织来减小线圈组件101的复杂性，并且使成像系统的FOV能够如下文更详细地论述的修改。在示范性实施例中，在制造期间围绕空心导线(没有示出)缠绕一次梯度线圈102，以便于减小一次梯度线圈102的弯曲半径。此外，缠绕校正器线圈104使得校正器线圈104的一部分设置在一次梯度线圈102内，并且校正器线圈104的第二部分从一次梯度线圈102向外径向设置。因此，在示范性实施例中，缠绕每个分段120使得一次梯度线圈102的一部分160位于分段120内中心处。从该一次梯度线圈部分160向外径向缠绕校正器线圈104的一部分 162。此外，包括与校正器线圈104的一部分交织的一次梯度线圈102的一部分的第三部分 164从该第二部分162向外径向设置。因此，因为一次梯度线圈102和校正器线圈104两者都围绕图4中示出的公共中心点168缠绕，一次梯度线圈102和校正器线圈104同心。图5是在图2中示出的线圈组件100的剖视图，其用于解释线圈组件100的操作。 在示范性实施例中，线圈组件100配置成采用多个操作模式操作。一般，在操作期间，当一次梯度线圈102的强度例如通过增加增益或转换率而增加时，减小FOV来限制可能的外周神经刺激是可取的。因此，本文描述的至少一些实施例使操作员能够使用较大FOV进行全身成像同时仍然维持可允许的最大转换率而不引起外周神经刺激。然而，本文描述的其他实施例使操作员能够利用较小FOV进行局部的头部成像，该较小FOV使一次梯度线圈102 能够被更强烈地(即以增加的转换率)驱动，同时仍然避免外周神经刺激。在本文中称为心脏模式的一个操作模式中，不利用校正器线圈104。在本文中称为全身成像的第二模式中，校正器线圈104采用第一配置设置来延伸一次梯度线圈102的 F0V。在本文中称为头部成像的另一个成像模式中，校正器线圈104采用第二配置设置来减小一次梯度线圈的FOV的大小。从而，一次梯度线圈102和校正器线圈104的组合可采用各种配置操作以在操作期间修改FOV并且还提供增加的增益和减少的噪声。下文示出的表格I用于进一步解释各种操作模式。
权利要求
1.一种磁共振成像(MRI)系统(10)的线圈组件(100、101)，所述线圈组件(IOOUOl) 包括一次梯度线圈(102);以及校正器线圈(104)，所述校正器线圈(104)的至少一部分与所述一次梯度线圈(102)的一部分交织使得所述一次梯度线圈(102)的所述一部分与所述校正器线圈(104)的所述一部分同心。
2.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述一次梯度线圈(102)与所述校正器线圈(104)共径向。
3.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述一次梯度线圈(102)包括一对电力连接，并且所述校正器线圈(104)包括不同的第二对电力连接，所述一次梯度线圈 (102)电力连接与所述校正器线圈(104)电力连接位于一处。
4.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述线圈组件(100、101)分成一个个分段，每个分段包括所述一次梯度线圈(102)的一部分、围绕一次梯度线圈(102)的所述一部分缠绕的所述校正器线圈(104)的一部分，以及交织部分，所述交织部分包括所述一次梯度线圈(102)的一部分和所述校正器线圈(104)的一部分。
5.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述校正器线圈(104)当受到在第一方向上流过所述校正器线圈(104)的电流时产生第一视场F0V(162、164、166)，并且当受到在相反的第二方向上流过所述校正器线圈(104)的电流时产生不同的第二 F0V(172、 174、176)。
6.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述一次梯度线圈(102)和所述校正器线圈(104)串联设置，所述校正器线圈(104)产生比与单独所述一次梯度线圈(102) 关联的 FOV(162、164、166)更大的视场 FOV(162、164、166)或更小的 FOV(172、174、176)。
7.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述一次梯度线圈(102)和所述校正器线圈(104)各自缠绕成螺旋，所述校正器线圈(104)具有不同于所述一次线圈的外径的外径。
8.如权利要求I所述的线圈组件(100、101)，其中所述线圈组件(100、101)进一步包括从所述一次梯度线圈(102)和所述校正器线圈(104)向外径向设置的高阶梯度线圈 (110)。
9.一种磁共振成像MRI系统，其包括设置在磁体内的一次梯度线圈(102);以及校正器线圈(104)，所述校正器线圈(104)的至少一部分与所述一次梯度线圈(102)的一部分交织使得所述一次梯度线圈(102)的所述一部分与所述校正器线圈(104)的所述一部分同心。
10.如权利要求9所述的MRI系统(10)，其中所述一次梯度线圈(102)与所述校正器线圈(104)共径向。
全文摘要
本发明涉及多视场梯度线圈。一种磁共振成像(MRI)系统(10)的线圈组件(100、101)包括一次梯度线圈(102)和校正器线圈(104)，该校正器线圈(104)的至少一部分与该一次梯度线圈(102)的一部分交织使得该一次梯度线圈(102)的该一部分与该校正器线圈(104)的该一部分同心。还提供MRI成像系统(10)和制造该线圈组件(100、101)的方法。
文档编号G01R33/385GK102540124SQ20111029677
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月23日 优先权日2010年9月23日
发明者C·奇雷尔, T·J·霍利斯 申请人:通用电气公司