一种磁共振装置的局部线圈的定位方法、装置和系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施方式公开了一种磁共振装置的局部线圈的定位方法、装置和系统。该定位方法包括：测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处；基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。本发明无需激光标注即可定位局部线圈，简化了线圈定位的流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。本发明实施方式可以测量感应线圈的有效感应面积，因此可以非常灵活地设计感应线圈形状、位置和生成过程。
【专利说明】一种磁共振装置的局部线圈的定位方法、装置和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁共振【技术领域】，特别是涉及一种磁共振装置的局部线圈的定位方法、定位装置和定位系统。
【背景技术】
[0002]磁共振体层摄影(Magnetic Resonance Tomography, MRT)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚掌。
[0003]在当前的磁共振体层摄影装置中，会有许多用于接收磁共振信号的局部线圈(local coil)。局部线圈通常与人体位置相对固定。为了提高信号噪声比(SNR)，用户通常希望可以选中最接近诊断区域的局部线圈，因此会有对局部线圈位置进行定位的需求。
【发明内容】
[0004]本发明实施方式提出一种定位磁共振装置的局部线圈的方法，无需激光标注即可定位局部线圈，从而简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0005]本发明实施方式提出一种定位磁共振装置的局部线圈的装置，无需激光标注即可定位局部线圈，从而简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0006]本发明实施方式提出一种定位磁共振装置的局部线圈的感应线圈，无需激光标注即可定位局部线圈，从而简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0007]本发明实施方式提出一种定位磁共振装置的局部线圈的系统，无需激光标注即可定位局部线圈，从而简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0008]一种磁共振装置的局部线圈的定位方法，该定位方法包括:测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处；基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。
[0009]所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处包括:将所述感应线圈设置为所述局部线圈的一部分。
[0010]所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处包括:将所述感应线圈设置在所述局部线圈的外部，或将所述感应线圈设置在所述局部线圈的内部。
[0011]该定位方法进一步包括:在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，根据所述感应电势、该梯度磁场的磁场梯度以及所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积。
[0012]该定位方法进一步包括:通过测量确定所述感应线圈的有效感应面积。
[0013]在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，该定位方法进一步包括:判断所述感应线圈是否匀速运动，如果否，则继续判断；如果是，则在该梯度磁场中定位所述感应线圈。
[0014]所述感应线圈的有效感应面积为Seff ;所述感应线圈上的感应电势为U ；x为所述感应线圈离梯度磁场中心的距离，t为移动时间，dx / dt为移动速度；G为磁场梯度；
[0015]Seff = -U / (Gdx/ dt)。
[0016]所述感应线圈的有效感应面积为Seff ;所述感应线圈上的感应电势为U ；x为感应线圈离梯度磁场中心的距离，t为移动时间，dx / dt为移动速度；G为磁场梯度，t为移动时间，dG / dt为梯度切换率；其中:
[0017]X = - (U+G Seffdx / dt) / (SeffdG / dt)。
[0018]所述定位方法在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中实时进行。
[0019]一种磁共振装置的局部线圈的定位装置，该定位装置包括一测量单元和一定位单元，其中:所述测量单元，用于测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，其中所述感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处；所述定位单元，用于基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。
[0020]所述定位单元，进一步用于在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，根据所述感应电势、该梯度磁场的磁场梯度以及所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积。
[0021]一种用于定位磁共振装置的局部线圈的感应线圈，所述感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处；该感应线圈包括电势输出触头；所述电势输出触头，用于在该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时输出所述感应线圈上的感应电势信号。
[0022]所述感应线圈为局部线圈的一部分；所述感应线圈设置在所述局部线圈的外部；或所述感应线圈设置在所述局部线圈的内部。
[0023]一种磁共振装置的局部线圈的定位系统，包括:如上所述的定位装置；和如上所述的感应线圈。从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，包括:在局部线圈的相对固定位置处设置感应线圈；在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中，测量感应线圈上的感应电势；基于所述梯度磁场的梯度切换率(dG / dt)、该感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于感应线圈定位结果对局部线圈进行定位。本发明无需激光标注即可定位局部线圈，简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0024]还有，本发明实施方式可以测量感应线圈的有效感应面积，因此可以非常灵活地设计感应线圈形状、位置和生成过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为根据本发明定位磁共振装置的局部线圈的方法流程图。
[0026]图2为根据本发明定位磁共振装置的局部线圈的示意图。
[0027]图3为根据本发明定位磁共振装置的局部线圈的装置结构图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
[0029]图1为根据本发明定位磁共振装置的局部线圈的方法流程图。
[0030]如图1所示，该方法包括:
[0031]步骤101:在局部线圈的相对固定位置处设置感应线圈。
[0032]在这里，可以将局部线圈的一部分设置为感应线圈。可选地，也可以在局部线圈之外设置感应线圈，或者将该感应线圈固定在局部线圈内。
[0033]步骤102:在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中，测量感应线圈上的感应电势。
[0034]局部线圈通常固定在磁共振装置的床板附近。在床板被移动到磁共振装置的梯度磁场之中时,局部线圈也随着被移入梯度磁场之中,此时感应线圈也相应移入梯度磁场。
[0035]根据法拉第电磁感应定律，感应线圈也上将感应出感应电势。
[0036]感应线圈通常为开口结构，而且在开口出具有电势输出触头，触头数优选为俩个。在局部线圈在磁共振装置的梯度磁场中移动时，电势输出触头可以输出感应线圈上的感应电势信号。
[0037]步骤103:基于所述梯度磁场的梯度切换率、该感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于感应线圈定位结果对局部线圈进行定位。
[0038]假设感应线圈上的感应电势为U ;移动时间为t ;则:
[0039]U = ~?Φ / dt ;其中Φ为通过感应线圈的磁通量。
[0040]在磁共振装置中，Φ = (B0+Gx) Seff ;其中Srff为感应线圈的有效感应面积；x为感应线圈离梯度磁场中心的距离Jtl为主磁场强度；G为梯度场强度；
[0041]因此，U= -GSeffdx / dt-Seffx dG / dt ；dG / dt 为梯度切换率；
[0042]其中G可以保持固定，则:
[0043]U=-Seffdx / dt:
[0044]因此，可以根据感应电势、梯度磁场强度以及感应线圈的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积Seff，得到:
[0045]Seff = -U / (Gdx / dt)。
[0046]进而得到感应线圈的位置，X=-(U+GSeffdx / dt) / (SeffdG / dt)。
[0047]以上提供了根据感应电势、梯度磁场强度以及局部线圈的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积Srff的方法。
[0048]由于本发明实施方式提供了计算感应线圈的有效感应面积Srff的方式，因此可以非常灵活设计感应线圈形状、位置和生成过程。
[0049]可选地，也可以预先测量感应线圈的有效感应面积，并基于该预先测量的感应线圈有效感应面积计算X。
[0050]在计算出X之后，即在该梯度磁场中定位了感应线圈。由于感应线圈在局部线圈的相对固定位置处，因此还可以基于感应线圈定位结果对局部线圈进行定位。优选地，在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中对感应线圈进行实时定位，并基于该实时定位结果对所述局部线圈进行实时定位。
[0051]在该方法中，在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，可以进一步包括，通过局部线圈的移动速度判断感应线圈上的感应电势是否稳定，局部线圈匀速运动说明感应线圈上的感应电势稳定。经过判断:如果局部线圈并非匀速运动，则继续判断，如果局部线圈匀速运动，则进行后续操作，即在该梯度磁场中定位所述感应线圈。
[0052]图2为根据本发明定位磁共振装置的局部线圈的示意图。
[0053]如图2所不,病人躺在床板上,而且在床板的相对固定位置处有局部线圈，在该局部线圈的相对固定位置处设置有感应线圈S。
[0054]在床板被移动到磁共振装置的梯度磁场之中时，局部线圈也随着被移入梯度磁场之中,此时感应线圈也相应移入梯度磁场。
[0055]根据法拉第电磁感应定律，感应线圈也上将感应出感应电势。
[0056]假设感应线圈S上的感应电势为U ;床板的移动时间为t ;则:
[0057]U = ~?Φ / dt ;其中Φ为感应磁通量；
[0058]在磁共振装置中，Φ = (B0+Gx) Seff ;其中Srff为感应线圈的有效感应面积；x为感应线圈离梯度磁场中心的距离Jtl为主磁场强度；G为梯度场强度；
[0059]因此，U= -GSeffdx / dt_SeffxdG/dt ；
[0060]其中G可以保持固定，则:
[0061]U=-Seffdx / dt ；
[0062]因此，可以根据感应电势、梯度磁场强度以及局部线圈的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积Seff。
[0063]Seff = -U / (Gdx / dt),并进而得到感应线圈的位置,x=-(U+G Seffdx / dt) /(SeffdG / dt)。X的原点即为梯度磁场的中心。
[0064]在计算出X之后，即在该梯度磁场中定位了感应线圈。由于感应线圈在局部线圈的相对固定位置处，因此还可以基于感应线圈定位结果对局部线圈进行定位。
[0065]基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种定位磁共振装置的局部线圈的
>J-U ρ?α装直。
[0066]图3为根据本发明实施方式定位磁共振装置的局部线圈的装置的结构图。
[0067]如图3所示,该装置包括测量单元301和定位单元302,其中:
[0068]测量单元301，用于测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，其中所述感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处；
[0069]定位单元302，用于基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。
[0070]在一个实施方式中:
[0071]定位单元302，进一步用于在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，根据所述感应线圈上的感应电势、该梯度磁场的磁场梯度以及所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积。
[0072]基于上述分析，本发明实施方式还提出了一种用于定位磁共振装置的局部线圈的感应线圈。该感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处；该感应线圈包括电势输出触头。电势输出触头，用于在该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时输出所述感应线圈上的感应电势信号；其中:基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，所述感应线圈在该梯度磁场中被定位，而且所述局部线圈基于所述感应线圈的定位结果被定位。
[0073]在一个实施方式中:感应线圈为局部线圈的一部分；所述感应线圈布置在所述局部线圈的外部；或所述感应线圈布置在所述局部线圈的内部。
[0074]基于上述分析，本发明实施方式还提出了一种定位磁共振装置的局部线圈的系统。
[0075]该系统包括:如上所述的定位磁共振装置的局部线圈的装置；以及如上所述的感应线圈。
[0076]综上所述，在本发明实施方式中，包括:在局部线圈的相对固定位置处设置感应线圈；在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中，测量感应线圈上的感应电势；基于所述梯度磁场的梯度切换率、该感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于感应线圈定位结果对局部线圈进行定位。本发明无需激光标注即可定位局部线圈，简化定位流程，而且可以在床板进入磁场的过程中实现定位，无需额外的测量时间。
[0077]还有，本发明实施方式可以测量感应线圈的有效感应面积，因此可以非常灵活地设计感应线圈形状、位置和生成过程。
[0078]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种磁共振装置的局部线圈的定位方法，其特征在于，该定位方法包括: 测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处； 基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述感应线圈设置在所述局部线圈的相对固定位置处包括: 将所述感应线圈设置为所述局部线圈的一部分；或 将所述感应线圈设置在所述局部线圈的外部；或 将所述感应线圈设置在所述局部线圈的内部。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，该定位方法进一步包括:在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前， 根据所述感应电势、该梯度磁场的磁场梯度以及所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积；或 通过测量确定所述感应线圈的有效感应面积。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，该定位方法进一步包括: 判断所述感应线圈是否匀速运动，如果否，则继续判断；如果是，则在该梯度磁场中定位所述感应线圈。
5.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于， 所述感应线圈的有效感应面积为Seff ;所述感应线圈上的感应电势为U ；x为所述感应线圈离梯度磁场中心的距离，t为移动时间，dx / dt为所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度；G为磁场梯度；
Seff = -U / (Gdx / dt)。
6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，Srff为所述感应线圈的有效感应面积；U为所述感应线圈上的感应电势；t为移动时间；x为感应线圈离梯度磁场中心的距离，dx / dt为所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度；G为磁场梯度，dG / dt为所述梯度磁场的梯度切换率；其中:
X = - (U+G Seffdx / dt) / (SeffdG / dt)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法在局部线圈进入所述磁共振装置的梯度磁场过程中实时进行。
8.—种磁共振装置的局部线圈的定位装置，其特征在于，该定位装置包括一测量单元和一定位单元，其中: 所述测量单元，用于测量该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时一感应线圈上的感应电势，其中所述感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处； 所述定位单元，用于基于所述梯度磁场的梯度切换率、所述感应线圈的有效感应面积以及所述感应电势，在该梯度磁场中定位所述感应线圈，并基于所述感应线圈定位结果对所述局部线圈进行定位。
9.根据权利要求10所述的定位装置，其特征在于， 所述定位单元，进一步用于在该梯度磁场中定位所述感应线圈之前，根据所述感应电势、该梯度磁场的磁场梯度以及所述局部线圈在该梯度磁场中的移动速度，确定所述感应线圈的有效感应面积。
10.一种用于定位磁共振装置的局部线圈的感应线圈，其特征在于，所述感应线圈被设置在所述局部线圈的相对固定位置处；该感应线圈包括电势输出触头； 所述电势输出触头，用于在该局部线圈在该磁共振装置的梯度磁场中移动时输出所述感应线圈上的感应电势信号。
11.根据权利要求10所述的用于定位磁共振装置的局部线圈的感应线圈，其特征在于， 所述感应线圈为局部线圈的一部分； 所述感应线圈设置在所述局部线圈的外部；或 所述感应线圈设置在所述局部线圈的内部。
12.一种磁共振装置的局部线圈的定位系统，其特征在于，包括: 如权利要求8或9所述的定位装置；和 如权利要求10或11所述的感应线圈。
【文档编号】G01R33/36GK104459583SQ201310422600
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】王俊 申请人:西门子(深圳)磁共振有限公司