专利名称：用于mri磁体的整体式电子rf防护装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及磁共振成像(MRI)系统和组件。尤其是，本发明涉及MRI磁体结 构对近端、整体式连接于其间的MRI系统支持电子组件的射频防护。
背景技术：
目前的磁共振成像(MRI)系统包括产生暂时恒定初级磁场的超导磁体结构。超 导磁体与磁梯度线圈装置共同使用，磁梯度线圈装置以序列脉冲在MRI数据收集序列期 间在静态磁场内产生梯度受控的序列。受控序列梯度贯穿患者成像体(患者孔(patient bore))的全部，患者成像体与一个或更多MRI射频(RF)线圈或天线相连接。RF线圈位于 磁梯度线圈装置和患者孔之间。作为典型的MRI的一部分，适当频率的RF信号被传送至患者孔内。核磁共振(nMR) 响应的RF信号由患者通过RF线圈接收。处理通过使用RF电路接收的RF信号的频率和相 位参数中编码的信息以形成可视图像。这些可视图像表达了患者孔内被扫描的患者的一个 横截面或体内nMR核子分布的各种所需特性。利用各种系统电子组件来支持MRI系统的操作，并处理由MRI系统收集的数据。大 多数电子组件与MRI磁体结构相分离，并与MRI磁体结构位于不同的房间。这些电子组件 位于另外的房间是为了防止产生在可视图像中导致伪影的RF宽带噪声。当在磁体的磁场中发生电连接之间的中断或改变接触时，磁场中会感应出导致图 像伪影的RF噪声。图像伪影甚至可通过也感应RF噪声的编织电线的运动或摩擦产生。因 此，任何在磁体结构上或附近磁体结构的金属与金属的接触可产生变化的接触并成为图像 伪影的起因。在获得的图像中伪影被看作是“白像素”。通过使电子组件位于与磁体结构不同的房间，需要额外的地板空间。检查机构 (例如，医院)内的地板空间是昂贵的并且仅有有限的空间可利用。同样，为使电子组件与 磁体结构分离，MRI系统制造商要完成额外的工作，这也会增加MRI系统的成本。因此，需要一种改进的MRI系统以允许MRI磁体结构和支持的电子组件在一个房 间共存，而不会由于支持的电子组件和磁体结构近距离的接近而产生图像伪影。
发明内容
本发明提供一种用于成像系统的整体式的电子系统外壳和磁体结构。该整体式结 构包括一个外壳和射频防护物。外壳与磁体结构相连，并包含成像系统支持电子组件。射 频防护物与外壳相连，防止成像系统支持电子组件对射频(RF)接收器线圈的射频干涉。本发明的实施例提供几个优势。一个这样的优势是提供隔离RF噪声的整体式结 构，RF噪声由成像系统支持电子组件，成像系统RF接收器天线产生。通过这样的结构，所述实施例可防止图像伪影的产生，并允许在一个房间内近距离的接近和安装成像系统电子 组件和磁体结构。因此，所述实施例将成像系统的空间使用和与空间使用相关的成本降至 最低。在一个房间内安装成像系统支持电子组件和磁体结构也将成像系统的安装成本降至 最低。本发明的多个实施例提供的另外一个优势是提供防止在磁体结构的磁场和成像 系统支持电子组件之间的射频干涉的射频防护物。通过将射频干涉减至最小，将电子连接 的故障检修减至最少，并因此使与其相关的维护成本降至最低。本发明本身及其附带的优势将通过参照下面与附图相结合的详细描述进行更好 的理解。
为了更好地理解本发明，应参照在附图中以更多细节举例说明和下面通过本发明 举例方式进行描述的实施例，其中图1是按照本发明实施例包含整体式电子系统外壳和磁体结构的磁共振成像系 统的透视图。图2是按照本发明实施例的图1的磁共振成像系统的方框图。图3是用于按照本发明实施例的磁体结构的整体式电子系统外壳的横截面角视 图。
具体实施例方式尽管本发明描述了一种用于使磁共振成像(MRI)磁体结构对近端、整体式连接于 其间的MRI系统支持电子组件进行射频防护的装置，下面的装置可适用于各种目的，并不 限于下列应用MRI系统，计算机断层扫描系统，χ射线成像系统，放射性治疗系统以及在现 有技术中已知的需要将系统的电子组件与磁或磁场产生结构相分离的其它应用。在下面的描述中，各种操作参数和元件在一个构造的实施例中进行描述。这些特 定的参数和元件是作为示例包括在内，而不意味这仅限于此。现在参照图1和2，按照本发明实施例显示了包含整体式电子系统外壳和磁体结 构12的MRI系统10的透视图，以及MRI系统10的方框图。MRI系统10包括具有超导磁体 (未示出)的静态磁体结构13 (圆柱形结构)。超导磁体产生沿中心孔(患者孔)16的纵 轴(ζ轴)14的暂时恒定磁场。超导磁体与磁梯度线圈装置18共同使用。磁梯度线圈装置18以序列脉冲在MRI 数据收集序列期间在静态磁场内产生梯度受控的序列。受控序列梯度贯穿中心孔16。中心 孔16上安装有射频(RF)线圈装置(天线)20。RF线圈装置产生传送至中心孔16内的适 当频率的RF信号。从中心孔16通过RF线圈装置20接收核磁共振(nMR)响应的RF信号。RF发射机22与RF线圈装置20和序列控制器M相连。RF发射机22可是模拟或 数字装置。序列控制器M通过梯度线圈控制器观控制一系列电流脉冲发生器沈。梯度线 圈控制器28与磁梯度线圈装置18相连。RF发射机22与序列控制器M —起脉冲产生RF 信号以激发和操纵中心孔16内的对象部分的选定偶极子的磁共振。RF接收天线或线圈30与RF线圈装置20相连以解调对象被检部分发出的磁共振信号。图像重建装置32重建接收的磁共振信号为存储在图像存储器34内的电子图像表示。 视频处理器36将存储的电子图像转换为适当格式用于在视频监视器38上显示。整体式结构12包括整体式电子系统外壳或第一外壳40和第二外壳44。第一外壳 40包括成像系统支持电子组件42。第二外壳44包括磁体结构13。第一外壳40和第二外 壳44可以是分离的外壳(如图所示)，或可以作为一个整体式外壳形成并配置成与磁体结 构13相连。第一外壳40和第二外壳44可具有各种尺寸，形状，样式，并可在其中包含各种 分隔间。例如，第一外壳40的磁体侧46可相应于第二外壳44的外侧50的轮廓成形。第 一外壳40和第二外壳44可由各种材料形成，其中的一些将在下面进行描述。第一外壳40包括RF防护物48，最好参见图3。RF防护物48连接在第一外壳40 内，并完全围住支持电子组件42。通过完全地围住支持电子组件42，RF防护物48使支持 电子组件42与RF接收线圈30分离。支持电子组件42的分离允许电子组件42与磁体结 构13紧密的接近。支持电子组件42可包括在磁体结构13的操作和电子图像的产生中利用的任何电 子组件。支持电子组件42可包括射频放大器，梯度放大器，定时装置，振荡器，射频发射机， 和其它现有技术中已知的支持电子组件。支持电子组件42可包括各种控制器，例如梯度线 圈控制器28和序列控制器M。现在参照图3，显示了按照本发明实施例的第一外壳40的横截面角视图。电子系 统外壳40包括直接与外壳52相连在其内部的RF防护物48。外壳52可由各种材料形成， 例如塑料，金属，或其它现有技术中需要的材料。尽管第一外壳40描述为具有外壳和RF防 护物，第一外壳40也可仅具有有RF防护物特性并执行RF防护物功能的外壳。在图3的实施例中，RF防护物48显示为具有一对导电层54。这对导电层M包括 第一层56和第二层58。第一层56显示为一层薄固体金属层，第二层58显示为导电网格。 RF防护物48包括任何数量的层，并且每一层可具有相似或变化的形式。导电层M可由铜，铝或具有相似特性的某些其它材料形成。层M之间可存在电 容，使层讨执行固体防护物的功能。层M可具有开口或孔，例如层58中的孔60，使防护物 48对于梯度磁场更容易透射。层M的大小和厚度可反射RF频率而透射梯度磁场。RF防护物48可使用现有技术中已知的各种技术与外壳52相连。RF防护物48可 结合，粘贴，固定，或铸造于外壳52上。RF防护物48可位于外壳52上面或内部的各个位 置。RF防护物48可在外壳52外、作为外壳52的整体的一部分，或包含在外壳52之内，或 以某种结合方式。RF防护物48使支持电子组件42于RF接收线圈30分离。支持电子组件42与RF 接收线圈30的分离降低了支持电子组件42的维护费用。随着支持电子组件42与RF接收 线圈30的分离，可减少和/或消除来自支持电子组件42或包含在电子组件42内的变化的 电子接触的潜在影响。因此，RF防护物48使电子组件42的故障检修的需要降至最低。本发明提供了一种允许成像系统支持电子组件与成像系统磁体结构紧密接近的 整体式电子系统和磁体结构装置。通过这样的结构，本发明允许支持电子组件和磁体结构 包含和共存在一个房间内，从而减少了安装和维护费用，以及容纳成像系统的建筑费用。对本领域技术人员来说，上面描述的装置和方法可适用于现有技术中已知的各种 应用和系统，例如非圆柱形开口的系统。也可改变上面描述的发明而不背离本发明的真正范围。137276 (GEMS 0220PA)的部件列表10MRI 系统12整体式电子系统外壳和磁体结构13静态磁体结构14纵轴16中心孔18磁梯度线圈装置20RF线圈装置22RF 发射机24序列控制器26电流脉冲发生器系列28梯度线圈控制器30RF接收器天线或线圈32图像重建装置34图像存储器36视频处理器38视频监视器40整体式电子系统外壳42成像系统支持电子组件44第二外壳46磁体侧部48RF 防护物50夕卜侧52夕卜壳54导电层对56第一层58第二层60孔62开发者使用界面64输入装置66修正界面68第二监视器71应用元件列表72第一存储器74标签文件76应用操作环境78扫描器应用装入程序80电流扫描器应用
82标签文件装入程序
84应用元件树
86多应用元件
88应用容器
90次级应用元件
92应用开发环境
94开发者应用装入程序
96标签文件发生器
98多重编辑器
100应用修改列表
102当前开发者应用
104元件装入程序
106标签文件装入程序
108客户特性编辑器
110标准特性编辑器
112文本编辑器
114元件树
116多应用元件
118应用容器
120次级应用元件
权利要求
1.一种用于成像系统(10)的整体式电子系统，包括 磁体结构，包含超导磁体；以及 RF线圈装置；从外部与所述磁体结构(1 相连的外壳(40)，所述外壳00)包含具有控制器的成像 系统支持电子组件(42)，所述成像系统支持电子组件与所述RF线圈装置隔离；和射频防护物(48)，其与所述外壳00)相连，并防止所述成像系统支持电子组件G2)和 所述RF线圈装置O0)之间的射频干涉，其中所述射频防护物G8)包围所述成像系统支持 电子组件(42)。
2.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物G8)连接于所述外壳 (40)内。
3.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物G8)包含至少一层 64)。
4.根据权利要求3所述的整体式电子系统，其中所述至少一层包括 第一层；以及与所述第一层耦合的第二层，所述第一层和第二层之间具有电容。
5.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物G8)是导电网格。
6.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物G8)包括至少一个孔 (60)。
7.根据权利要求1所述的整体式电子系统，其中所述射频防护物G8)反射射频。
8.一种成像系统，包括产生至少一个磁场的磁体结构(13)，包含 超导磁体； 梯度线圈装置；以及 RF线圈装置；从外部与所述磁体结构(13)相连并且包含具有控制器的成像系统支持电子组件G2) 的第一外壳(40)，所述成像系统支持电子组件与所述RF线圈装置隔离；以及射频防护物(48)，其与所述外壳00)相连，并防止所述至少一个磁场和所述成像系统 支持电子组件0 之间的射频干涉，其中所述射频防护物G8)包围所述成像系统支持电 子组件(42)。
9.根据权利要求8所述的成像系统，还包括包含所述磁体结构(13)的第二外壳(44)， 其中所述第一外壳GO)和所述第二外壳G4)整体形成为一个外壳。
10.一种成像系统，包括具有成像系统支持电子组件的第一外壳，所述成像系统支持电子组件包括射频放大 器、梯度放大器、定时装置、振荡器、射频发射器、梯度线圈控制器以及序列控制器中的至少 一个，其中所述成像系统支持电子组件与至少一个射频接收器线圈隔离；与所述第一外壳整体形成并且包含磁体结构的第二外壳，所述磁体结构与所述第一外 壳分离，产生至少一个磁场，并且包含 超导磁体；梯度线圈装置；和所述至少一个射频接收器线圈；以及射频防护物，其与所述第一外壳相连，并防止所述成像系统支持电子组件与所述至少 一个射频接收器线圈之间的射频干涉，其中所述射频防护物包围所述成像系统支持电子组
全文摘要
本发明的发明名称是用于MRI磁体的整体式电子RF防护装置。一种用于成像系统(10)的整体式电子系统外壳和磁体结构(12)包括外壳(40)和射频防护物(46)。外壳(40)与磁体结构(13)相连，并包含成像系统支持电子组件(42)。射频防护物(46)与外壳(40)相连，并防止成像系统支持电子组件(42)对射频接收器线圈(30)的射频干涉。
文档编号G01R33/422GK102058410SQ20101058664
公开日2011年5月18日 申请日期2004年9月28日 优先权日2003年10月1日
发明者T·J·哈文斯 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司