包括用于测量线圈线缆及阱的温度和/或应变的分布式传感器的mri的制作方法
【技术领域】
[0001]下文总体上涉及磁共振成像领域、传感器领域、安全领域、温度感测领域、线缆阱(cable trap)领域、机械领域等。本发明具体与以下相结合而应用:分布式温度、应变及移动感测应用。
【背景技术】
[0002]MR系统产生人解剖结构的高分辨率3D图像。经历诸如MR成像的磁共振(MR)流程或光谱流程的对象定位于静态主磁场(Btl)内的检查区域中的患者支撑体上。以磁共振频率施加RF场(B1)脉冲以激励对象的偶极子中的共振。邻近于检查区域的发射线圈，例如全身线圈，根据选择的成像协议生成RF脉冲。在一些成像或光谱学流程中，局部线圈被放置为在各个位置中紧邻身体，以接收RF共振信号和/或生成RF脉冲。当用在发射模式中时，局部线圈将RF脉冲聚焦在特定身体部分或位置上。在接收模式中，局部线圈接收微弱的磁共振衰变RF信号并且将接收到的信号发送到接收器。接收到的RF数据被重建为一幅或多幅图像。
[0003]在多数磁共振成像(MRI)接收线圈中，线缆阱被并入到被屏蔽的线缆中，所述被屏蔽的线缆将MRI接收线圈连接到系统以改进图像质量。在线缆屏蔽中能够诱导出不需要的电流。使用沿线缆的一系列非磁性线缆阱来实现对这些不需要的电流的抑制。线缆阱仅当其从线圈断开时能够被电测量，一般不会选择这样。即，出故障的线缆阱在不从线缆移除的情况下当前并不能够被检测。
[0004]用于检测出故障的或有故障的线缆阱的当前技术需要从线缆移除线缆阱，这是耗时且昂贵的过程，因为被屏蔽的线缆必须几乎完全被拆卸。在MRI的操作期间，对部件的监测是不容易的。因此，有在运行中测量这些部件的需要。MRI扫描器的操作者然后可以连续使用MRI扫描器，直到关于MRI扫描器的第一问题信号被接收到为止。不需要的线缆电流能够导致降低的图像质量和/或在局部发射场中太大程度的增强，所述增强可以造成患者的不舒服。
[0005]此外，尽管图像质量中的降低可能源于出故障的或有故障的线缆阱，但是存在与线缆阱不相关的可以导致图像质量中的降低的其他原因。遗憾的是，其中排除线缆阱作为原因的可能性的仅当前方式是上面参考的拆卸及测试。因此，即使移除并检查每个阱，也不能够改进图像质量，使得对线缆的拆卸结果是对时间及努力的不必要花费。
[0006]下面公开了用于检测MR系统中的线缆阱故障及温度波动的新的并且改进的系统及方法，所述系统及方法解决了上述问题及其他问题。
【发明内容】
[0007]根据一个方面，一种磁共振系统包括至少一条线缆，所述至少一条线缆包括至少一个光纤部件。所述至少一个光纤部件与光学监测单元通信。所述光学监测单元被配置为确定沿所述至少一个光纤部件的多个位置中的每个处的温度。所述监测单元还被配置为响应于至少一个所确定的温度停止所述MR系统的操作。
[0008]根据另一个方面，一种用于磁共振系统中的分布式温度感测的方法包括操作磁共振扫描器。所述方法还包括监测沿与所述磁扫描器相关联的线缆的光纤部件的长度的温度。然后在沿所述光纤部件的预先选择的位置处确定温度。
[0009]根据又一个方面，一种用于磁共振系统中的分布式温度感测的线缆包括线缆部件以及耦合到所述线缆部件的至少一个线缆阱。所述线缆还包括光纤部件，所述光纤部件与所述线缆部件及所述至少一个线缆阱接触。
[0010]一个优点是在太高的局部注入的共模电流之前检测线缆上的出故障的线缆阱的能力。
[0011]另一个优点在于在不将线缆从其附着于的实体拆卸的情况下检测出故障的线缆阱。
[0012]另一个优点在于检测MR线圈中的温度峰的能力。
[0013]本领域的普通技术人员在阅读并理解了下面的【具体实施方式】之后应意识到另外的优点。
【附图说明】
[0014]本发明可以采取各种部件和各部件的布置的形式，并且可以采取各种步骤和各步骤安排形式。附图仅用于图示优选实施例的目的而不应被解释为对本发明的限制。
[0015]在附图中:
[0016]图1图解地示出了磁共振(MR)系统。
[0017]图2图解地示出了具有根据本文中公开的一个实施例的光纤的线缆。
[0018]图3图解地示出了操作在图1的MR系统中的分布式温度传感器。
[0019]图4图解地示出了具有图3的分布式温度感测光纤的内置全身线圈的详细的视图。
[0020]图5A-5B图解地图示了具有图3的分布式温度感测光纤的任选的局部线圈及任选的RF线圈的详细的视图。
[0021]图6是用于使用根据本文公开的一个实施例的分布式温度感测来监测线圈线缆及阱的性能的方法的流程图。
[0022]图7图示了用于使用根据本文公开的一个实施例的分布式温度感测来监测线圈线缆及阱的性能的方法的范例实施方式。
【具体实施方式】
[0023]参考图1，磁共振环境包括磁共振(MR)扫描器(10)，所述磁共振扫描器被设置在射频检查室12(由围绕MR扫描器10的虚线方框图解地指示)中，所述射频检查室例如包括线网格或其他射频屏障结构，所述线网格或其他射频屏障结构嵌入在包含MR扫描器10的MR室的壁、天花板或地板中或设置于所述壁、天花板或地板上。MR扫描器10以侧剖视图被图解地示出在图1中，并且包括壳体14，所述壳体包含主磁体绕组16(通常是超导的并且被包含在合适的低温恒温容器中，未示出，但是也预期常导磁体绕组)，所述主磁体绕组在膛18或其他检查区域中生成静态(Btl)磁场。壳体14还包含磁场梯度线圈20，所述磁场梯度线圈用于将磁场梯度叠加在静态(Btl)磁场上。这样的梯度具有如本领域中已知的多种应用，例如，对磁共振进行空间编码、破坏磁共振等。经由合适的卧榻24或其他患者支撑/运输装置将成像对象加载到检查区域(在说明性情况下在膛18内部)中，所述对象例如是说明性患者22或动物(针对兽医成像应用)等。MR扫描器10可以包括本领中已知的为了简明而未示出的多种额外的部件，例如，任选的钢垫片、设置于壳体14中的全身射频(RF)线圈21等。MR扫描器通常还包括多种附加或辅助部件(同样为了简明而未示出)，作为范例，例如，用于主磁体16以及磁场梯度线圈20的电源、内置线圈21、任选的局部RF线圈23 (例如，表面线圈、头线圈或四肢线圈等)、全身内置线圈25、RF发射器及RF接收硬件以及各种控制系统及图像重建系统等。此外应理解，说明性MR扫描器10 (其是水平膛型扫描器)仅是说明性范例，并且更一般地，所公开的MR线缆30、32和34适合于被采用为与任何类型的MR扫描器(例如，竖直膛扫描器、开放式膛扫描器等)结合。
[0024]图1的系统还包括技术室和/或操作者室电子器件36、所述电子器件经由各种通信链接与检查室通信，所述各种通信链接包括线缆30、32、34、无线通信链接或它们的组合。所述系统包括序列控制器60、光学监测单元37以及射频(RF)接收器单元62。序列控制器60控制成像序列的操作，这包括RF发射器单元64控制RF线圈21、23的操作以及梯度控制器66控制梯度线圈20的操作。在技术室和/或操作者室电子器件36(即，控制部件)与对应的线圈20、21、23之间的通信可以是无线的或有线的，例如，线缆30、32、34等。在一个实施例中，光学监测单元37监测与线缆30、32和34以及线圈21、23、25相关联的光纤(在图2中示出的)，所述光学监测单元被配置为检测:沿线缆30、32和34的或在线圈21、23、25内的温度，这样的温度在各自的线缆30、32和34或线圈21、23、25上的位置，线缆30、32、34中的应力，对象22的位置/移动等，如下面论述的。额外的线缆可以被包括在其他系统硬件中以监测其中的位置、温度和/或应变，所述其他系统硬件例如是梯度线圈、梯度放大器、患者支撑体24或在直接RF环境内部或外部的其他系统部件。
[0025]RF发射器单元64在被配置为发射/接收线圈时，可以与局部线圈23合作地工作。RF接收器62从局部线圈接收指示在对象22的组织中激励的磁共振的RF数据。能够在全身线圈25、局部线圈23、线圈21等与RF接收器62之间无线地或经由有线的连接传送RF数据。在无线连接的情况下，来自感应的电流或单独的功率源的功率用于发射RF数据。在有线的连接的情况下，线能够操作性地供应用于放大的功率并且承载共振信号。诸如处理器的重建单元68从RF接收器62接收RF数据并且从接收到的数据重建一幅或多幅图像。
[0026]在操作中，主磁体16操作为在检查区域18中生成静态B。磁场。RF系统(例如包括发射器以及设置于膛中的一个或多个RF线圈或在壳体14中的全身线圈)生成在针对要被激励的核素(通常是质子，尽管例如在MR光谱学或多核MR成像应用中可以激励其他核素)的拉莫尔频率(即，磁共振频率)处的RF脉冲。这些脉冲激励对象22中的目标核素(例如，质子)中的核磁共振(NMR)，所述核磁共振由合适的RF检测系统(例如，一个或多个磁共振线圈以及合适的接收器电子器件)所检测。任选地由梯度线圈在激励之前、期间、之后，在延迟时段(例如，回波时间或TE)期间，在读出之前的时段和/或在读出期间应用磁场梯度，以便空间地编码NMR信号。重建单元68应用适合于所选择的空间编码的合适的重建算法，以便生成磁共振图像，所述图像然后可以被显示、绘制、或与其他MR图像和/或来自其他模态的图像融合或对比、或以其他方式被利用。
[0027]所述系统包括工作站70，所述工作站可以包括电子处理器或电子处理