专利名称：用于检验受检对象定位的磁共振装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁共振装置中检验受检对象定位的方法和用于该方法的磁共振装置。本发明特别涉及能够提高患者安全性的检验定位的方法和磁共振装置，在此防止由磁场梯度电路形成的闭合电流回路对患者可能的伤害。
背景技术：
在各种医学诊断中使用借助磁共振断层造影的检查。在此总希望检查时间越来越短，一方面出于费用原因，另一方面是为了能够对运动的器官成像。为了拍摄MR图像，结合以尽可能短的开关时间接通和断开的磁梯度场使用高频脉冲，以缩短MR图像的拍摄时间，但也为了优化对比度。
但同时还必须保证患者的安全。射入人体的高频脉冲可能造成这样的问题，即在对拍摄对象即患者的定位不适当时，会通过受检对象体内随时间变化的磁通而感应产生闭合的电流回路。在此，感生电压以及因此而在体内感生的电流以和磁通随时间的变化的上升同样的程度上升。此外它依赖于可能的电流回路的形状、位置和大小。因此，在进行MR检查之前对患者定位时要注意在放置患者时不会产生能够导致闭合电流回路的几何形状。此外，当四肢相对接触，或当一个肢体接触身体的另一区域时也会产生这一现象。因此磁共振装置的操作人员的任务是监视患者的位置，并由此保证防止这样的闭合电流回路。
当通过患者的定位能够形成电流回路时，这种能导致烧伤受检患者的闭合电流回路并非一定会出现。尽管如此，为了患者的安全必须保证在进行MR检查期间不能出现电流回路。此外，近来通过新技术已能借助磁核共振获得全身图像。除别的以外，这是通过将患者卧榻连同在其上的患者一起连续地或者步进地移动通过磁共振装置，在此，分别拍摄位于磁铁中的身体部位的MR图像并然后将它们组合在一起来实现的。
发明内容
本发明的任务在于，提高患者的安全性，并以简单的方式识别和避免在放置患者时闭合电流回路的形成。
实施方式根据本发明的第一方面，提供一个磁共振装置，它具有借助磁共振成拍摄受检对象图像的拍摄单元。此外，提供一个图像处理单元，其在所拍摄的受检对象的图像中查找受检对象中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状。此外提供一个信息单元，其在图像处理单元在所拍摄的图像中发现了能够导致闭合电流回路的几何形状时，将此通知磁共振装置的操作人员。通过新的拍摄技术，可以获得覆盖受检对象较大部分的概略图像。这用常规MR技术是不可能的，因为图像拍摄区(视野)迄今仅被限制在部分区域，由此，拍摄的MR图像仅可有条件地用于检测电流回路。根据本发明，现在可以使用能够覆盖受检对象身体大部分区域的MR图像，并且检查能够产生电流回路的几何形状。特别是当患者用毛巾或者接收线圈覆盖时，对于磁共振装置的操作人员来说不容易监视防止这种电流回路的患者的定位。根据本发明，现在可以把拍摄的MR图像用于识别这样的电流回路。
根据本发明的一个优选实施例，MR装置具有一个包含受检对象的参考图像的数据库，其中参考图像具有能在受检对象中产生闭合电流回路的受检对象的各种定位，在此，图像处理单元比较拍摄的图像与参考图像。简单形式的闭合电流回路，例如通过两个小腿的接触、以及通过手臂接触身体引起的回路，可以在参考图像上描绘，以便能够通过比较拍摄的MR图像与参考图像，可靠地识别这种定位。
在一个优选的实施方式中，图像拍摄单元拍摄受检对象(患者)身体的包括四肢的概貌图像，其中，当对受检对象不能通过拍摄一次磁共振图像来完全成像时，使该受检对象步进地或者连续地移动通过该磁共振装置。优选完全拍摄四肢如臂和腿，因为通过臂或腿的不同的定位最可能产生闭合电流回路。
在概略摄影时为位置编码还使用磁梯度场结合HF脉冲。然而在用于产生概貌图像的成像序列时优选使用时间距离较大的HF脉冲。对于患者安全性的危险在理论上说来当HF脉冲在非常短的时间内接通和切断时、以及当患者同时被放置得使电流回路包围大的面积时总能够产生。在使用这种成像序列检查患者前，通过拍摄概貌图像可以保证不存在能够导致闭合电流回路的几何形状。
此外，磁共振装置还可以具有激光指示设备或者其它的光指示器，其能够标记受检对象上通过受检对象的两个不同身体部分的接触能够产生闭合电流回路的位置。由此使磁共振装置的操作人员能够立即注意到这些关键位置并提示受检对象改换位置。
此外本发明的任务通过一种检验受检对象在磁共振装置中定位的方法解决，具有下述步骤首先借助磁共振拍摄受检对象的至少一个图像。接着对于产生的磁共振图像查找能够在受检对象中产生闭合电流回路的受检对象中的几何形状。当在拍摄的磁共振图像中发现能够导致闭合电流回路的几何形状时，通知磁共振装置的操作人员。这点例如可以通过在显示屏上给操作人员表示能够导致电流回路现在的定位的消息实现。优选由图像处理单元为此对于受检对象查找能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状。此外，在查找几何图形时，比较拍摄的图像与数据库中的参考图像，在此，参考图像具有能够在受检对象中产生闭合电流回路的受检对象的各种定位。
同样可以在拍摄的MR图像中查找由受检对象的身体或者受检对象不同的身体部分、尤其是四肢包围的空区域。
为能够对在受检对象的身体中是否能够产生电流回路进行最可能的预报，优选拍摄身体的包括全部四肢的概貌图像，在此，如前所述，使受检对象步进地或者连续地移动通过磁共振装置。
根据一个优选的实施方式，当身体的四肢相对接触(例如一只脚接触另一只脚，一个臂接触另一个臂，一个臂接触一条腿或者身体的另一部分)时，认为在受检对象中有闭合电流回路。此外，当身体的四肢接触身体的另一区域时，例如当臂接触头或者上身时，也可以识别为有闭合电流回路。
为进一步提高患者的安全性，不仅能够在存在不同身体部分接触的情况下识别闭合电流回路，而且也可以当身体正移动的区域彼此接近到一个预定的距离例如大于1cm时向操作人员发出警报。不言而喻，也可以选择其它最小距离。
为检查MR图像的闭合电流回路，可以形成具有横向、冠状或者纵向截面的图像。接着可以查找这些图像中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何图形。此外还可以从拍摄的图像中构造身体的体积数据组，以便也能够对斜的截面检查电流回路的形成。
根据另一个优选的实施方式，可以对在实际MR检查期间拍摄的图像查找能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状。由此可以监视受检对象在检查过程中的运动。MR检查能够持续数分钟直到一刻钟或者半小时甚或更长，所以不能排除身体的运动。如果受检人员的定位发生了变化，使得在真正的MR检查期间会产生电流回路，则在这种情况下也能就此通知操作人员，当在图像中发现这样的电流回路时。
下面参考示意图根据实施例详细说明本发明。附图中图1示出根据本发明的MR装置的示意图，图2示出能够在受检对象中导致闭合电流回路的几何图形，图3示出按照本发明操作MR装置的流程图。
具体实施例方式
图1示意示出一个磁共振装置，使用该装置能够可靠识别患者定位时可能的电流回路。图1所示的磁共振装置10具有用于产生基本磁场的磁铁11，可将躺在患者卧榻12上的受检对象(这里是患者13)送入该磁场中。患者卧榻12可在Z方向上移动。磁铁11与患者卧榻12和患者13通常设置在一个屏蔽的小室14内。为控制磁共振装置，设置了控制单元15，它与小室14内的MR装置连接。控制单元15具有图像拍摄单元16，用它控制以何种方式拍摄患者13的图像，即为了激励自旋如何接通梯度和FH脉冲。此外设置了图像处理单元17，它产生或再现由图像拍摄单元16拍摄的MR图像，然后根据几何图形检验是否有可能在患者13体内产生闭合电流回路。在查找闭合电流回路时例如可以访问数据库18，它包含参考图像，后者包含患者的各种能导致闭合电流回路的定位。不言而喻，图像处理单元还可以使用其它识别图像中的闭合电流回路的图像处理方法。例如，图像处理单元可以查找完全由患者身体的一个区域包围的空的平面。此外，可以跟踪身体轮廓，并且检验它是否接触身体的其它部分。这种方式的图像处理方法专业人员熟知，因此不详细说明。
为可靠识别电流回路，需要拍摄全身包括全部四肢。为此可使患者卧榻12或者连续地或者步进地沿Z方向移动通过磁铁11。接着将产生的MR图像合成为患者的完整图像，然后可以检查可能的电流回路。如果通过图像处理单元17识别到闭合电流回路，则激光控制器19能够控制一个未示出的激光器20，以便在患者的身体上标记出由于不同身体部分的接触而引起电流回路流动的位置。信息单元20，例如显示单元通知操作人员所找到的可能的电流回路。
图2举例示出可能导致电流回路的位置。图2所示的图像例如可以用作包含在数据库18中的参考图像。这些参考图像然后可以与拍摄的MR图像进行比较，以便发现可能的电流回路。在所示的圈起来的区域中不同的身体部位相接触，由此可能产生图2所示的电流回路。在最左边表示的位置，两腿的下端接触，于是能够产生通过两腿、接触点和躯干形成的电流回路。在左中的图形中能够通过臂或者手接触身体产生电流回路。在右中的图形中通过双臂的接触产生电流回路，而在右边所示的图形中可通过双腿在膝盖内侧接触产生电流回路。这些以及其它的可能定位可以作为参考图像存储在数据库18中，并通过把拍摄的图像与所示位置比较来帮助查找闭合电流回路。如果检测到可能的电流回路，则可以利用在MR装置上存在的激光单元(未图示)标记接触点，其中，例如激光控制器19标记不同身体部位的接触点。此外，可以通过信息单元20告知操作人员，已经检测到可能的电流回路。
图3示出能够用以检测闭合电流回路的步骤。在第一步骤31，拍摄患者的概略MR图像，在此优选拍摄患者13整个身体包括四肢，因为从图2所知，电流回路大多通过四肢的放置感生。
接着在步骤32继续处理在步骤31拍摄的概貌图像，查找能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何图形。在此，如前所述，可以进行将拍摄的MR图像和参考图像的比较。同样可以使用其它的图像处理方法，例如可以查找完全由至少一个身体部分包围的空的区域。同样可以在MR图像中对患者的轮廓进行检查，看其是否接触身体的其余部分。也可以使用各种能够识别电流回路的其它图像处理方法。
接着在步骤33检查，患者的定位是否产生电流回路。如果在步骤33的结果是否定的，则可以如所希望的进行对患者的检查，并可以使用具有对于临床设问的回答所需要的图像序列的MR图像(步骤34)。
如果在拍摄的MR概貌图像中识别到患者的定位中有电流回路，则在步骤35通知操作人员出现了可能的电流回路。然后操作人员可以做出反应并重新定位患者。可选地，可以在步骤36用激光器标记由于不同身体部分接触而能够流过电流回路的位置。如果重新定位患者，则可以在步骤31从概略摄影重新开始。
在另一步骤中，可选通过对在其余的检查期间拍摄的MR图像同样继续查找电流回路，在患者检查定位期间继续监视患者的定位(步骤37)。电流回路的形成是可能的，因为患者自己可能在检查期间移动。如果是这种情况，则可以如在步骤35那样通知操作人员。如果未检测到新的可能的电流回路，则可以结束检查(步骤38)。
总之，因为能够以可靠的方式检测并由此避免电流回路的存在，所以本发明提高了患者的安全性。工作流程可以自动进行，只要确实可能，则操作人员不再必须通过观察监视患者。
权利要求
1.一种磁共振装置(10)，具有-图像拍摄单元(16)，其借助磁核共振来拍摄受检对象的图像，-图像处理单元(17)，其在所拍摄的受检对象的图像中查找受检对象中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状，和-信息单元(20)，当图像处理单元(17)在所拍摄的图像中发现了能够导致闭合电流回路的几何形状时，该信息单元(20)将此通知磁共振装置的操作人员。
2.根据权利要求1所述的磁共振装置，其特征在于，具有一个包含受检对象的参考图像的数据库(18)，其中，这些参考图像具有受检对象能够在受检对象中产生闭合电流回路的各种定位，其中，所述图像处理单元(17)将所拍摄的图像与参考图像进行比较。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振装置，其特征在于，所述图像拍摄单元(16)拍摄受检对象包括四肢的身体的概貌图像，其中，当对受检对象不能通过拍摄一次磁共振图像来完全成像时，使该受检对象步进地或者连续地移动通过该磁共振装置(10)。
4.根据上述权利要求之一所述的磁共振装置(10)，其特征在于，具有一个激光设备或者另一个光源，其标记受检对象上通过受检对象的两个不同身体部分的接触能够产生闭合电流回路的位置。
5.一种用于检验受检对象在磁共振装置(10)中的定位的方法，具有下述步骤-借助磁核共振拍摄受检对象的至少一个图像，-借助图像处理单元查找所产生的磁共振图像中受检对象中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状，和-当在所拍摄的磁共振图像中发现能够导致闭合电流回路的几何形状时，通知磁共振装置(10)的操作人员。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在查找所述几何形状时，比较拍摄的图像与数据库(18)中的参考图像，其中，所述参考图像具有能够在受检对象中产生闭合电流回路的受检对象的各种定位。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在查找所述几何形状时，在所拍摄的图像中查找由受检对象的身体包围的空面积。
8.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，拍摄受检对象包括四肢的身体的概貌图像，其中，使受检对象步进地或者连续地移动通过磁共振装置(10)。
9.根据权利要求5到8中任一项所述的方法，其特征在于，当受检对象身体的四肢相对接触时，识别为在受检对象中有闭合电流回路。
10.根据权利要求5到9中任一项所述的方法，其特征在于，当受检对象身体的四肢接触身体的另一区域时，识别为在受检对象中有闭合电流回路。
11.根据权利要求5到10中任一项所述的方法，其特征在于，当受检对象身体的不同区域彼此间的距离小于例如1cm时，识别为在受检对象中有闭合电流回路。
12.根据权利要求5到11中任一项所述的方法，其中，在磁共振图像的情况下，形成具有横向、冠状或者纵向截面的图像，接着检查其中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状。
13.根据权利要求5到12中任一项所述的方法，其中，当在拍摄的磁共振图像中发现了能够导致闭合电流回路的几何形状时，通过在磁共振装置(10)显示屏(20)上的显示将其通知操作人员。
14.根据权利要求5到13中任一项所述的方法，其特征在于，标记通过两个不同的身体部分的接触能够产生闭合电流回路的身体的位置。
15.根据权利要求5到14中任一项所述的方法，其中，对在继续的检查过程中拍摄的磁共振图像继续查找能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状，以便在检查过程中监视受检对象的运动，在此，如果在检查过程中发现能够导致闭合电流回路的几何形状，则通知操作人员。
全文摘要
本发明涉及一种磁共振装置(10)，其具有图像拍摄单元(16)，借助磁核共振拍摄受检对象的图像；图像处理单元(17)，其在所拍摄的受检对象的图像中查找受检对象中能够在受检对象中产生闭合电流回路的几何形状；和信息单元(20)，当图像处理单元(17)在所拍摄的图像中发现了能够导致闭合电流回路的几何形状时，该信息单元(20)将此通知磁共振装置的操作人员。
文档编号G01R33/20GK1817303SQ20051012167
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者休尔坦·海德, 彼得·克赖斯勒 申请人:西门子公司