产生不对称杂散场的磁共振成像磁体的系统、方法和设备的制作方法

专利名称：产生不对称杂散场的磁共振成像磁体的系统、方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及磁共振成像系统，并且特别涉及用于整形外科解剖肢体成像的磁共振成像系统。
背景技术：
整形外科是关于矫正骨骼系统、特别是肢体和脊骨以及相关结构，诸如肌肉和韧带的缺陷或功能障碍的医学专业。例如，手骨骨折的诊断和治疗是整形外科中的常规技术。因为许多矫形健康问题是皮下的，所以皮下影像解剖是整形外科中的重要功能。磁共振成像(MRI)是在整形外科诊断中实施的一种成像技术。
常规MRI系统并不适合许多肢体成像，诸如手、肘和膝成像的独特要求。更具体地，常规MRI系统的形状和大小并不容易进行手、腕、肘、踝或膝的成像。特别地，常规MRI系统的形状和大小设计适合于容纳较大的目标物，诸如容纳整个成人的躯体。
因为常规MRI系统的尺寸较大，所以相当难以进入该MRI系统中出现成像的区域。通常要求患者在成像期间摆出不舒服的姿势，并且成像的持续时间可以长达20分钟。即使在较小的带有活动屏蔽的常规形状的矫形MRI中，该MRI系统的正面也相当大。为了将膝放入该成像区域的孔中，就是放入所熟知的视场中，患者的另一只腿必须放在下面的位置、稍微向后的位置，或者离开一侧的位置中。这些位置通常让人不舒服，并且会恶化病情，产生小的健康问题，对于受伤严重的患者通常会比较困难和/或痛苦，并且在某些情况下身体不能做到或对身体有害。
更具体地，常规形状的矫形MRI系统的大小和形状的问题是MRI系统的正面太宽。患者将腿放在MRI孔中就在MRI系统的方向上没有向前的地方或空间放置他们的另一只腿，因为该MRI系统的宽度占据了该空间。常规MRI系统的大小和形状的另一个问题是正面与视场之间的距离小到足以，如果足够的话，让患者将他们的胳膊从MRI系统的外面伸入到视场中。因此，在常规全尺寸MRI系统中，即使对于臂的矫形成像，患者也必须出MRI系统的中心。对于有幽闭恐怖症的患者，这可能是创伤性的经历。
另外，常规MRI系统的大尺寸需要大的占地面积来容放该MRI系统。需要较大的占地面积是医疗机构不太喜欢常规MRI系统的一方面，因为每一平方的占地面积都需要较高的成本。
另外，必须控制进入高于5高斯的磁场，这也需要医院的占地面积。常规MRI系统对称形状的大的杂散场在磁体后面需要大的占地面积容放该MRI系统。常规MRI系统需要较大的占地面积是医疗机构不太喜欢的一方面，因为每一平方的占地面积都需要较高的成本。
由于上述原因，并且由于下面所述的其它原因，本领域的普通技术人员根据对本说明的阅读和理解可以清楚看到这些原因，因此在本领域中需要一种在对患者的肢体成像期间，其大小和形状可以更舒服接近患者的MRI系统。也需要减少MRI系统对占地面积的要求。

发明内容
在这里可以解决上述不足、缺点和问题，通过阅读和研究下面的说明可以理解这一点。
在一方面中，提供一种对目标物进行成像的设备，包括外壳和设置在该外壳中的至少一个不对称磁体。该不对称磁体提供不对称的杂散场，其将一部分的杂散场进一步向前投射到患者进入该MRI的成像内孔的位置，从而解决了本领域中所需要的MRI系统，其在对患者的肢体成像期间可以让患者更舒服地进入，同时减少了对医院的占地面积要求。在某些进一步的实施例中，多个磁线圈的不对称形状的阵列进一步包括延长的形状，其中该延长形状的延伸部分距离在操作该磁共振成像设备期间患者所处的位置最远，其进一步减小了对占地面积的要求。
在另一方面中，提供一种对目标物进行成像的设备，包括具有圆锥形外圆周的外壳，该外壳具有内孔，以及位于该外壳内非常靠近该内孔的多个磁线圈。圆锥形外圆周的窄部分更加靠近患者进入该MRI的成像内孔的位置，从而解决了本领域中所需要的MRI系统，其在对患者的肢体成像期间可以让患者更舒服地进入。该圆锥形的形状使得外壳的体积更小，其解决了本领域中对MRI系统减少占地面积的要求。
在再一方面中，提供一种使用磁共振对目标物进行成像的设备，包括具有内孔的外壳，该内孔限定该外壳的内径，其中该内径进一步包括阶状半径，其中该内径的较宽部分包括梯度线圈，并且该较宽部分距离在操作该磁共振成像设备期间患者所能够进入该内孔的位置最远。该阶状内径提供一种支持从磁体的一端插入梯度线圈的设备，同时提高了超导体和杂散场的长度。
这里描述变动范围的设备、系统和方法。除了在该概述中所述的方面和优点之外，通过参照附图和阅读下面的详细说明可以清楚本发明进一步的方面和优点。


图1的侧视截面方框图，所提供的是具有圆锥形外圆周的使用磁共振对目标物进行成像的设备的系统级概述；图2的侧视截面方框图，所提供的是具有阶状内径的使用磁共振对目标物进行成像的设备的系统级概述；图3的侧视截面方框图，所提供的是具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的系统级概述；图4为具有锥形夹角外圆周的使用磁共振对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图；图5为具有双阶内径的实施例的、使用磁共振对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图；图6为具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图；图7为具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图；图8为根据实施例的杂散场的简图；图9为对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图，其具有不对称磁体、阶状半径以及锥形外圆周；图10为对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图，其具有不对称磁体、阶状半径以及锥形和环形外圆周；图11为图2、5和9中设备的前视截面方框图；图12为根据实施例通过不对称杂散场感生的电磁共振产生图像的方法的流程图；图13为硬件和操作环境的方框图，其中可以实施不同的实施例。
具体实施例方式
在下面的描述中，对形成说明书一部件的附图进行参考，并且其中通过说明的方式显示了可以实施的具体实施例。这些实施例的描述足够详细，使得本领域的普通技术人员能够实现这些实施例，并且需要理解的是，可以利用其它实施例，并且不脱离这些实施例的范围可以做出逻辑、机械、电气和其它改变。因此，下面的详细描述并没有限制的意思。
该详细描述分为5个部分。在第一部分中描述了系统级的概述。在第二部分中描述了设备的实施例。在第三部分中描述了方法的实施例。在第四部分中描述了与实施例的实施相关联的硬件和操作环境。最后，在第五部分中提供了该详细说明的结论。
系统级概述图1的侧视截面方框图所提供的是具有圆锥形外圆周的使用磁共振对目标物进行成像的系统的系统级概述。系统100解决了现有技术中关于在对患者的肢体成像期间，患者能够更舒服地进入MRI系统的要求。系统100也解决了现有技术中关于减少MRI系统的底面空间需求的要求。
系统100包括具有圆锥形外圆周104的外壳102。该外壳102的圆锥形外圆周104使得外壳102在系统100最靠近患者的端部具有较小的外径。在患者的膝盖放置在系统100中用于对膝盖成像时，小外径可以提高患者的舒适度。在对肢体进行矫形诊断成像期间，较小的外径使得患者能够更容易地进入该MRI系统内部的视场(FOV)中，因为大多数成人患者能够将他们的另一只腿放在该系统的旁边。于是，该系统100解决了本领域对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的要求。
另外，外壳102在系统100最靠近患者的端部具有较小的外径使得外壳102在该外壳102中具有减小的容积，其又解决了本领域对减小MRI系统占地面积的要求。而且，较小的尺寸使得对于矫形医疗成像并不需要进入整个系统的中心，这样更加便于适合有幽闭恐怖症的患者。
系统100也包括外壳102的内孔106。多个磁性主线圈108在该外壳102中位于非常靠近内孔106的地方。
在详细描述的该部分中已经描述了实施例操作的系统级概述。系统100包括圆锥形外壳外圆周104，其改善了对患者的膝盖成像期间患者的舒适度，这又使得在成像期间患者能够更舒服地进入MRI系统。
下面的设备400是具有锥形角外圆周的系统100的一个实施例。虽然该系统100并不限于任何特定的外壳102、圆锥形的外圆周104、内孔106、或磁性主线圈108，但是为了简明，已经描述的是一种简化的外壳102、圆锥形的外圆周104、内孔106、磁性主线圈108。
图2的侧视截面方框图所提供的是具有阶状内径的使用磁共振对目标物进行成像的设备的系统级概述。系统200解决了本领域在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的要求。
系统200包括具有内孔202的外壳102。该内孔202定义外壳的内径204。该内径204进一步包括阶状半径206。
该内孔202的内径204的阶状半径206的第一部分208比第二部分210更靠近患者进入该系统的地方。该第一部分208进一步包括梯度线圈212。该较小的内径204使得磁体更小，并且在该内径所位于的系统的端部需要更少或减少的屏蔽。
该阶状半径提供磁体108的杂散场，其靠近磁体108中。该靠近的杂散场使得系统200的尺寸更加紧凑，其最终解决了本领域对MRI系统减小占地面积的要求的需求。在将患者的一只腿或胳膊放置在系统中成像时，系统200的紧凑尺寸改善了患者的舒适度。于是，系统200解决了本领域在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
系统200还包括多个磁性主线圈108，其在该外壳102中位于非常靠近内孔202的阶状半径206的地方。
在详细描述的该部分中已经描述了实施例操作的系统级概述。系统200包括内孔202的阶状半径206，其提供用于梯度线圈的空间，同时在距离患者最远的端部具有最小的杂散场，减小了对医院占地面积的要求。
虽然该系统200并不限于任何特定的外壳102、磁体108、内孔202、内径204和阶状半径206，但是为了简明，已经描述的是一种简化的外壳102、磁体108、内孔202、内径204和阶状半径206。
图3的侧视截面方框图所提供的是具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的系统级概述。系统300解决了本领域对在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
系统300包括外壳102和设置在该外壳102中的至少一个不对称磁体302。该不对称磁体302产生不对称杂散场，其沿着纵向Z轴304的负部分延伸的要比沿着纵向Z轴的正部分延伸的更远。具有杂散场的不对称磁体302在最靠近患者的端部具有增加的长度，其使得成像容积、也就是已知的视场(FOV)保持与患者靠近，以能够最理想的进入，以进行肘和膝的成像，同时对医院的占地面积具有最小的要求。于是，系统300解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
在详细描述的该部分中已经描述了实施例操作的系统级概述。虽然该系统300并不限于任何特定的外壳102或不对称磁体302，但是为了简明，已经描述的是一种简化的外壳102和不对称磁体302。
实施例的设备在前一部分中，所描述的是实施例操作的系统级概述。在本部分中，通过参照附图将要描述这种实施例的特定设备。
图4为具有锥形夹角外圆周的使用磁共振对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图。系统400解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。系统400也解决了本领域对于减少MRI系统对占地面积的要求的需求。设备400是系统100的一个实施例。
在设备400中，内孔106定义穿过该内孔106的纵轴304。该内孔106定义该外壳102的内径402。在设备400的一些实施例中，该内径402进一步包括大约17厘米的径向距离。
通过外壳102进一步定义锥形夹角的外圆周404，其在该内孔106的第一端408包括正面406。在一些实施例中，正面406近似或大约垂直于纵轴304。该正面406与外壳102的内径402相距正面径向距离410。
在一些实施例中，该锥形夹角的外圆周404进一步在该内孔106的第二端414包括背面412。该背面412大约垂直于纵轴304。该背面412与该内径402相距背面径向距离416。
该锥形夹角的外圆周404进一步包括与正面406接合的第一中间面418。第二中间面420与第一中间面418和背面412接合。第一中间面418和第二中间面420从该内径402至第一中间面418与第二中间面420的结合点424之间有中间径向距离422。
中间径向距离422进一步包括比正面径向距离410更大的距离，其使得该外壳102具有圆锥行的形状。
在设备400的一些实施例中，该正面径向距离410大约等于背面径向距离416，诸如大约等于25厘米。在设备400的一些实施例中，该背面径向距离416大约等于中间径向距离422，诸如大约等于40厘米。
图5为具有双阶内径的实施例的、使用磁共振对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图。系统500解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
该系统500的内孔202的内径204的阶状半径206包括该内孔202的第一部分208。该第一部分具有第一半径502。在一些实施例中，第一半径502绕纵轴304具有大约17厘米的径向距离。在一些实施例中，该第一半径502大约为45厘米。
该阶状半径206进一步包括该内孔202的第二部分210。该第二部分210的第二半径504不等于第一半径502。在一些实施例中，该第二半径504绕纵轴304具有大约12厘米的径向距离。在一些实施例中，该第二半径504大约为32.5厘米。
该双阶状半径提供磁体108的杂散场，其包含在该磁体108附近。该靠近的杂散场使得系统500的尺寸更加紧凑，这又解决了本领域对于MRI系统减小的对占地面积的要求的需求。在将患者的一只腿或胳膊放置在系统中成像时，系统500的紧凑尺寸改善了患者的舒适度。于是，系统500解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
图6为具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图。系统600解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
系统600包括外壳102以及设置在该外壳102中的至少一个不对称磁体。该磁体包括一个或多个能够在起电(electrification)时产生磁场的线圈。系统600包括线圈602、603、604、605和606。该一个或多个线圈不对称地设置在该外壳102中非常靠近该内孔106的地方。在一些实施例中，该多个磁线圈的不对称形状的阵列进一步包括延长的形状，其中该延长形状的延伸部分距离在操作该磁共振成像设备期间患者所能够处于的位置最远。线圈的位置作为结构、配置和/或阵列也已知。
线圈的电磁场通过电磁屏蔽608和610的不对称位置形成不对称杂散场。特别地，屏蔽610使得该杂散场保持与第二端414靠近。而第一端408具有较少或减少的屏蔽，或者没有屏蔽。第二端414上的屏蔽610以及第一端408上减少的屏蔽产生杂散场，其是偏斜的或者在第一端408的方向上伸长-在操作该磁共振成像设备期间患者所能够处于的位置的方向。该杂散场沿着纵向Z轴304的负部分延伸的要比沿着纵向Z轴的正部分延伸的更远。这就使得视场(FOV)更加靠近患者，从而患者能够更容易地将肢体放置在用于成像的FOV中。于是，系统600解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。这样也提供一种减少对医院空间要求的系统，并且具有包含5高斯不对称杂散场的包络，如图8中所示。
在一些实施例中，设备600沿着纵向Z轴304的长度大约为55厘米。该杂散场的5高斯线在该纵向Z轴304的负方向上延伸大约3.0米，在纵向Z轴304的正方向上延伸大约1.0米，并且在沿着R轴距Z轴的任何方向上、或者在径向方向上延伸大约2.1米。
虽然该设备600并不限于任何特定的线圈602、603、604、605和/或606屏蔽608和610，但是为了简明，已经描述的是一种简化的线圈602、603、604、605和/或606屏蔽608和610。
图7为具有不对称磁体对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图。系统700解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。
系统700包括外壳102以及设置在该外壳102中的至少一个不对称磁体。该磁体包括一个或多个能够在起电(electrification)时产生磁场的线圈。系统700包括线圈702、704和606。该一个或多个线圈不对称地设置在该外壳102中非常靠近该内孔106的地方。在一些实施例中，该多个磁线圈的不对称形状的阵列进一步包括延长的形状，其中该延长形状的延伸部分距离在操作该磁共振成像设备期间患者所能够处于的位置最远。线圈的位置作为结构、配置和/或阵列也已知。
线圈的电磁场通过电磁屏蔽706和708的不对称位置形成不对称杂散场。特别地，屏蔽708使得该杂散场保持与第二端414靠近。而第一端408具有较少或减少的屏蔽，或者没有屏蔽。第二端414上的屏蔽708以及第一端408上减少的屏蔽产生杂散场，其是偏斜的或者在第一端408的方向上伸长-在操作该磁共振成像设备期间患者所能够处于的位置的方向。该杂散场沿着纵向Z轴304的负部分延伸的要比沿着纵向Z轴304的正部分延伸的更远。这样就使得视场(FOV)更加靠近患者，从而患者能够更容易地将肢体放置在用于成像的FOV中。于是，系统700解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。这样也提供一种具有减少的对医院空间要求的系统，并且具有包含5高斯不对称杂散场的包络，如图8中所示。
在一些实施例中，设备700沿着纵向Z轴304的长度大约为60厘米。从该磁视场的中心，该杂散场的5高斯线在该纵向Z轴304的负方向上延伸大约2.8米，在纵向Z轴304的正方向上延伸大约1.0米，并且在沿着R轴距Z轴的任何方向上延伸大约2.0米。从该视场的中心，该杂散场在负方向上的长度大约比该杂散场在正方向上的长度多约1.8米。从该视场的中心，该杂散场在负方向上的长度与该杂散场在正方向上的长度之比大约为2.8。绕组中最大的磁场大约为5.5T，所采用的是12555cc的超I线，并且磁场同质性为16厘米上5ppm。
虽然该设备700并不限于任何特定的线圈702、704和/或606或屏蔽706和708，但是为了简明，已经描述的是一种简化的线圈702、704和/或606和屏蔽706和708。
图8为根据实施例的杂散场800的示图。杂散场800解决了本领域对于医院中减小的占地面积的要求，以控制进入5高斯的杂散场。通过系统300、600、700和900、1000、1100以及方法1200产生杂散场800。
杂散场800是不对称的并且是椭圆形的。外圆周802定义了杂散场800的5高斯线。纵向Z轴304的负部分是用于患者进入的空间，该杂散场800沿着该负部分的延伸比沿着不是用于患者进入的空间的纵向Z轴304的正部分的延伸更远。图8所示的杂散场从沿着Z轴304上大约-283厘米延伸到沿着Z轴304大约102厘米。椭圆形的5高斯线沿着Z轴的偏移比该成像容积在该对称磁体中的偏移更多。
图9为对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图，其具有不对称磁体、阶状半径以及锥形外圆周。系统900解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。设备900也解决了本领域对于减少MRI系统对占地面积的要求的需求。
设备900包括系统100、200和300以及设备400、500和600的特征，并且设备900也产生杂散场800。夹角的外径在患者进入设备900的内部(内孔106)的一侧408上比设备上更加靠后的较大外径要窄，这样能够提高患者的舒适度，并且提高了设备900距离患者414最远的一端的杂散场屏蔽。
图10为对目标物进行成像的设备的侧视截面方框图，其具有不对称磁体、阶状半径以及锥形和环形外圆周。系统1000解决了本领域对于在对患者的肢体成像期间能够让患者更舒服地进入MRI系统的需求。设备1000也解决了本领域所需要的减少MRI系统对占地面积的要求。
设备1000包括系统100、200和300以及设备400、500和700的特征，并且设备1000产生杂散场800。夹角的外径在患者进入设备1000的内部(内孔106)的一侧408上比设备上更加靠后的较大外径要窄，这样能够提高患者的舒适度，并且提高了设备1000距离患者414最远的一端的杂散场屏蔽。
设备600、700、900和100的某些实施例包括线圈之间的铁磁屏蔽以及电磁屏蔽。
图11为图2、5和9中设备的前视截面方框图。
图11所示为与R轴1102交叉的内孔106中的设备中心中的纵向Z轴304。该阶状半径206的第二部分的内圆周具有小于阶状半径206的第一部分小的直径。梯度线圈212从该阶状半径的第一部分208向内延伸。该正面406与外圆周418的中间面在结合1104处相接。该外圆周418的中间面与背面(未示出)在结合1106处相接，其是该外圆周的最大径向尺寸的标记。
实施例的方法在前一部分中，描述了实施例的操作的设备。在本部分中，通过磁共振(MRI)系统的处理器执行特定的方法，通过参照一系列的流程图描述这种实施例。
图12为根据实施例通过具有不对称杂散场的磁体感生的电磁共振产生图像的方法1200的流程图。
方法1200包括使用产生不对称杂散场的不对称磁体在目标物中感生1202电磁共振。方法1200包括驱动1204梯度线圈以对图像进行空间编码。方法1200还包括驱动1206该MRI中的梯度涡旋电流修正线圈。该线圈对系统200、设备500、900和1000中的梯度线圈所产生的不对称涡旋电流进行补偿。
方法1200进一步包括接收1208使用梯度涡旋电流修正线圈进行修正的梯度编码的图像的射频信号。方法1200还包括在对不对称磁涡旋电流进行修正之后根据梯度编码图像的射频信号产生1210图像。
在一些实施例中，方法1200作为体现在载波中的计算机数据信号实施，其表示一系列指令，当通过处理器、诸如通过图13中的处理器1304执行这些指令时，使得处理器执行相应的方法。在其它实施例中，方法1200作为具有可执行指令的计算机可访问的介质实施，其指引处理器、诸如指引图13中的处理器1304执行相应的方法。在不同的实施例中，该介质是磁介质、电子介质、或光学介质。
硬件以及操作环境图13为硬件和操作环境1300的方框图，其中可以实践不同的实施例。图13的描述提供了计算机硬件以及结合其可以实施某些实施例的适当计算环境的概况。按照执行计算机可执行指令的计算机描述实施例。然而，一些实施例可以完全通过计算机硬件实施，其中计算机可执行的指令实现在只读存储器中。一些实施例也可以在客户机/服务器计算环境中实施，其中通过通信网络连接执行任务的远程装置。在分布计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器的存储装置中。
计算机1302包括处理器1304，其可以从Intel、Motorola、Cyrix和其它厂家购买到。计算机1302还包括随机存取存储器(RAM)1306、只读存储器(ROM)1308以及一个或多个大容量存储装置1310和系统总线1312，其用于将各种系统部件与该处理单元1304耦合。存储器1306、1308以及大容量存储装置1310是计算机可存取介质的各种类型。大容量存储装置1310是更具体类型的非易失性计算机可存取介质，并可以包括一个或多个硬盘驱动、软盘驱动、光盘驱动以及磁带盒驱动。该处理器1304执行存储在计算机可存取介质上的计算机程序。
计算机1302可以通过通信装置1316与互联网1314通信连接。互联网1314的连接能力是本领域所熟知的。在一个实施例中，通信装置1316是调制解调器，其响应于通信驱动器通过本领域所熟知的“拨号连接”与互联网连接。在另一个实施例中，通信装置1316是连接局域网(LAN)的Ethernet或类似的硬件网络卡，该局域网本身通过本领域所熟知的“直接连接”(例如T1线等)与互联网连接。
用户通过输入装置，诸如通过键盘1318或指点装置1320将命令和信息输入到计算机1302中。键盘1318允许向计算机1302中输入文本信息，如本领域中所熟知的，并且这些实施例并不限于任何特定类型的键盘。指点装置1320允许通过操作系统，诸如通过各个版本的Microsoft Windows的图形用户接口(GUI)提供对屏幕指针的控制。这些实施例并不限于任何特定类型的指点装置1320。这些指点装置包括鼠标、触摸垫、轨迹球、远程控制和点杆。其它输入装置(未示出)可以包括麦克风、游戏杆、游戏垫、圆盘式卫星电视天线、扫描器等。
在一些实施例中，计算机1302用于与显示装置1322可操作地耦合。显示装置1322与系统总线1312连接。显示装置1322能够显示用于由计算机用户查看的信息，包括计算机、视频和其它信息。这些实施例并不限于任何特定的显示装置1322。这种显示装置包括阴极射线管(CRT)显示器(监视器)以及平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)。除了监视器之外，计算机典型地包括其它外围输入/输出装置，诸如打印机(未示出)。扬声器1324和1326提供信号的音频输出。扬声器1324和1326也与系统总线1312连接。
计算机1302还包括操作系统(未示出)，其存储在计算机可存取介质RAM 1306、ROM1308、和大容量存储装置1310上，并且可以通过处理器1304执行。操作系统的范例包括Microsoft Windows、Apple MacOS、Linux、UNIX。这些实例并不限于任何特定的操作系统，然而这些操作系统的构建和使用是本领域所熟知的。
计算机1302的实施例并不限于任何类型的计算机1302。在各种实施例中，计算机1302包括PC兼容的计算机、MacOS兼容的计算机、Linux兼容的计算机或UNIX兼容的计算机。这些计算机的构建和使用是本领域所熟知的。
计算机1302可使用至少一个操作系统操作，以提供图形用户接口(GUI)，包括用户可控制的指针。计算机1302可以具有在至少一个操作系统中执行的至少一个网页浏览器应用程序，以允许计算机1302的用户访问内联网、外联网，或按照统一资源定位器(URL)地址定位的互联网的world-wide-web页面。浏览器应用程序的实例包括Netscape Navigator和Microsoft Internet Explorer。
计算机1302可以工作于使用与一个或多个远程计算机、诸如与远程计算机1328逻辑连接的联网环境中。这些逻辑连接通过与计算机1302或其一部分耦合的通信装置实现。这些实施例并不限于特定类型的通信装置。该远程计算机1328可以是另一个计算机、服务器、路由器、网络PC、客户机、对等装置或其它普通的网络节点。图13中所示的逻辑连接包括局域网(LAN)1330和广域网(WAN)1330。这种联网环境是办公室、企业级计算机网络、内联网、外联网和互联网中很普通的。
当在LAN联网环境中使用时，计算机1302和远程计算机1328通过是一种类型的通信装置1316的网络接口或适配器1334与本地网络1330连接。远程计算机1328也包括网络装置1336。当在常规的WAN联网环境中使用时，计算机1302和远程计算机1328通过调制解调器(未示出)与WAN1332通信。该调制解调器可以是内置的或外置的，其与系统总线1312连接。在联网的环境中，所描述的与计算机1302相关的程序模块或者其部分可以存储在远程计算机1328中。
计算机1302也包括电源1338。每一电源可以是电池。
结论已经描述了一种改进的磁共振成像系统。虽然在这里已经描述和说明了具体的实施例，但是本领域的普通技术人员会理解的是，考虑用来实现相同目的的任何设置都可以替换所示的具体实施例。本申请意欲覆盖任何修改和变化。例如，虽然本发明是按照程序的方式描述的，但是本领域的普通技术人员会理解的是，可以按照设计方法学或提供所需功能的任何其它方法学做出实施方式。
特别地，本领域的熟练技术人员直接会理解的是，该方法和设备的名称并不意欲限制实施例。而且，可以向部件中加入另外的方法和设备，可以在部件中重新设置功能，不脱离实施例的范围可以引入对应于会在实施例中所使用的未来的增强和物理装置的新组件。本领域的熟练技术人员直接会理解的是，这些实施例可以应用于将来的MRI装置、不同的磁线圈以及新的磁屏蔽。
在本申请中所使用的关于系统和设备的术语的意义包括可以提供与此处所描述的功能相同的所有MRI环境和替换技术。
部件列表100磁共振成像系统的系统级概述，以提供非常靠近的进入102外壳104内孔106孔径108孔径110一个或多个磁屏蔽线圈112不对称磁杂散场200根据实施例提供非常靠近的进入的设备202不对称形状并且不对称地位于该外壳中的磁主线圈204不对称的屏蔽线圈206内孔的第一部分208具有比第一部分更小半径的内孔的第二部分210磁视场212纵向Z轴300具有磁屏蔽线圈的实施例的设备302位置不与所包围的内表面非常靠近的磁屏蔽线圈304该外壳所包围的内表面306距内表面的距离308磁屏蔽线圈310磁屏蔽线圈312磁屏蔽线圈314磁屏蔽线圈316主磁线圈的形状和位置是不对称的400根据磁屏蔽线圈的实施例的设备，其在距离阶状孔窄半径部分的外部分中没有外径屏蔽线圈402外壳的表面406该外壳内沿着表面并在该内孔内部周围之外的区域500根据实施例的设备，其具有位于沿着该外壳的内径的屏蔽和连续直径的孔502沿着该内孔与外壳的内表面靠近放置的磁屏蔽线圈504沿着该内孔的外壳的内表面
506主磁线圈的形状和位置是不对称的600根据实施例的设备，其在外壳的内径与外径之间具有磁屏蔽线圈602位置不非常靠近沿着该内孔的外壳的内表面的磁屏蔽线圈以及位置不非常靠近与该内孔相对的外壳的内表面的磁屏蔽线圈700根据实施例的设备，其在展开的外壳的内径与外径之间具有磁屏蔽线圈702朝向该内孔的一个孔径展开的端704位置不非常靠近沿着该内孔的外壳的内表面的磁屏蔽线圈以及位置不非常靠近与该内孔相对的外壳的内表面的磁屏蔽线圈800方法的流程图，根据实施例由具有杂散场的磁体感生的电磁共振产生图像802使用在距离磁屏蔽线圈大约0.5米的地方产生5高斯强度的不对称杂散场的不对称磁体在目标物中感生电磁共振804驱动梯度线圈以对该图像进行空间编码806驱动该MRI中的梯度涡旋电流修正线圈808接收具有通过该梯度涡旋电流修正线圈进行的修正的梯度编码图像的射频信号810在进行不对称磁涡旋电流修正之后根据梯度编码图像的射频信号产生图像900其中可以实施不同实施例的硬件和操作环境902计算机904处理器906随机存取存储器(RAM)908只读存储器(ROM)910一个或多个大容量存储装置912系统总线914互联网916通信装置918键盘
920指点装置922显示装置924扬声器926扬声器928远程计算机930局域网(LAN)932广域网(WAN)934网络接口936网络接口938供电电源
权利要求
1.一种对目标物进行成像的磁共振成像的设备(100)，该磁共振成像设备(100)包括外壳(102)，其具有内孔(106)；多个磁主线圈(108)，其位于该外壳(102)中不对称形状的阵列(302)中，与该内孔(106)非常靠近；以及多个磁屏蔽线圈(608和610)，其位于该外壳中不对称形状的阵列(302)中，径向地朝向主线圈(108)的外面；其中该多个磁线圈(108)的不对称形状的阵列(302)在一端进一步包括减少的屏蔽。
2.权利要求1的磁共振成像设备(100)，其中在一端(408)的减少屏蔽有利于改善患者与磁主线圈(108)的接口，并且有利于改善在第二端(414)的屏蔽；和其中磁主线圈(108)的椭圆形5高斯线(802)沿着Z轴(304)的偏移多于成像容积在该不对称磁体中的偏移。
3.权利要求1的磁共振成像设备(100)，其中该多个磁主线圈的不对称形状的阵列(302)进一步包括延长的形状，其中该延长形状的延长部分距离在操作该磁共振成像设备期间患者将处于的位置(408)最远。
4.一种对目标物进行成像的设备(100)，该设备包括外壳(102)，其具有圆锥形的外圆周(104)，该外壳(102)具有内孔(106)；和多个磁主线圈(108)，其位于该外壳(102)中与该内孔(106)非常靠近的地方。
5.一种使用磁共振对目标物进行成像的设备(200)，该设备包括外壳(102)，其具有限定该外壳(102)的内径(204)的内孔(106)，其中该内径(204)进一步包括阶状半径(206)；和多个磁线圈(108)，其位于该外壳(102)中与该阶状内径(206)非常靠近的地方；其中该内孔(106)的内径(204)的阶状半径(206)进一步包括具有第一半径(502)的内孔(106)的第一部分(208)，其中梯度线圈(212)附在该第一部分(208)上；和具有比第一半径(502)小的第二半径的内孔(106)的第二部分(210)。
6.一种计算机可存取介质(1304、1306、1308和1310)，其具有的可执行指令能够指引处理器(1304)执行驱动(1204)梯度线圈(212)以对该磁共振图像进行空间编码；驱动(1206)该磁共振成像系统中的梯度涡旋电流修正线圈，以对该不对称磁体(108)中的梯度线圈(212)所产生的不对称涡旋电流进行修正；和接收(1208)包括由梯度涡旋电流修正线圈进行的修正的梯度编码的图像的射频信号。
7.一种方法，包括驱动(1204)磁共振成像系统(100)中的梯度线圈(212)，以对该磁共振图像进行空间编码；驱动(1206)该磁共振成像系统中的梯度涡旋电流修正线圈，以对由该不对称磁体(108)中的梯度线圈(212)所产生的不对称涡旋电流进行修正；和根据梯度编码图像的射频信号产生(1210)图像。
8.权利要求7的方法，进一步包括使用产生不对称杂散场(802)的不对称磁体(108)，在目标物中感生(1202)电磁共振。
9.一种磁共振成像系统中的计算机可存取介质，该介质包括梯度线圈(212)的驱动器(1204)，用于对磁共振图像进行空间编码；磁共振成像系统中的梯度涡旋电流修正线圈的启动器(1206)；和射频信号的接收器(1208)，其表示包括由梯度涡旋电流修正线圈进行的修正的梯度编码图像。
10.权利要求9的计算机可存取介质，其中该介质进一步包括目标物中的电磁共振电感器(1202)，其使用产生不对称杂散场(802)的不对称磁体(108)。
全文摘要
提供系统、方法和设备，在一些实施例中，磁共振成像系统(100)包括不对称磁体(108)，产生特别适合于对肢体进行成像的不对称杂散场(802)。在其它的实施例中，MRI系统(100)包括圆锥形的外壳(104)，其能够让患者在成像期间更容易地进入MRI系统(100)内部的视场(FOV)中。在一些实施例中，MRI系统(200)包括阶状内孔(202)，其所具有的阶状形状将该MRI系统内孔中的FOV聚焦在较小的区域上，其更加靠近患者进入MRI中的FOV的地方，其尤其特别适合于在该FOV中对肢体进行成像。
文档编号G01R33/28GK1736329SQ20051009208
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年8月19日
发明者T·J·哈文斯 申请人:通用电气公司