[發明專利]磁共振系統及方法

有效

• 申請號: 201010612982.1
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102551716A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 楊興;楊德明;褚旭;胡國華
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B5/01;A61F7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 周少杰

技術領域

本發明涉及磁共振系統，特別涉及一種將熱療功能和磁共振成像功能有機地整合在一起的磁共振系統，以及涉及一種操作該磁共振系統以實現在熱療功能和磁共振成像功能之間切換的操作方法。

背景技術

眾多的臨床研究表明，輔助熱療在結合放療和化療一起使用時，對于癌癥或者腫瘤治療是一種行之有效的手段。通過輔助熱療使腫瘤組織的溫度在41攝氏度至43攝氏度之間保持一段預定的時間間隔，能夠顯著提高腫瘤細胞的殺死率(kill-rate)。基于安全考慮，腫瘤組織周圍的正常健康組織的溫度必須維持在特定的溫度之下。因此，在熱療的過程中，有必要實時測量加熱區域的溫度狀況。傳統上，一般通過侵入式元件(invasive?means)，例如，熱電偶，熱敏電阻，或者光纖探針來測量溫度。然而，使用侵入式方式測量溫度存在如下問題：通過上述測量元件僅能測量探針周圍區域的溫度，從而溫度的空間采樣密度(spatial?sampling?density)比較低；此外，探針的插入可能使病患有疼痛感并且存在風險。

磁共振作為一種非侵入式以及非電離技術，其可以用來生成任意方向上的解剖性圖像。另外，通過磁共振成像還可以實現對成像區域的溫度測量。然而，傳統的磁共振系統在設計上尚未考慮融合熱療系統。因此，簡單地將傳統的射頻熱療裝置置入標準的磁共振掃描儀(MR?scanner)中，以實現兼具熱療和磁共振成像功能的系統，是非常具有挑戰性的。這樣的系統整合需要對熱療系統和磁共振系統二者作出很大的改變，以避免不同系統之間的串擾(crosstalk)問題以及磁共振熱療數據變差的問題，而這將在很大程度上會影響準確追蹤所需傳遞的熱療劑量的能力。

因此，有必要提供一種兼具熱療和磁共振成像功能的磁共振系統以及操作該具有復合功能磁共振系統的方法以解決上述提及的技術問題。

發明內容

本發明的一個方面在于提供一種多通道線圈組件。該多通道線圈組件可以工作在第一模式和第二模式。該多通道線圈組件包括多個線圈元件以及多個模式開關。該多個模式開關中的每一者以開關的方式連接在該多個線圈元件的至少兩者之間。當該多通道線圈組件工作在第一模式時，該至少一個模式開關被操作以使線圈元件相互斷開，該相互斷開的線圈元件被配置成響應多個第一輸入信號以發送第一射頻信號。當該多通道線圈組件工作在第二模式時，該至少一個模式開關被操作以使線圈元件相互連接，該相互連接的線圈元件配置成響應多個第二輸入信號發送或者接收第二射頻信號。

本發明的另一個方面在于提供一種磁共振系統。該磁共振系統包括主磁體，梯度線圈以及多通道線圈組件。該磁共振系統用于產生主磁場。該梯度線圈用于在選定的梯度軸上將梯度磁場作用到主磁場。該多通道線圈組件包括多個線圈元件以及多個模式開關。該多個模式開關以開關的方式與包括至少兩個線圈元件的第一組線圈相連接，并且已開關的方式與包括至少兩個線圈元件的第二組線圈相連接。當該多個模式開關被關斷時，該第一組線圈的至少兩個線圈元件的每一者以及該第二組線圈的至少兩個線圈的每一者被配置成接收帶有特定相位和幅值的第一輸入信號，并且獨立的發送第一射頻信號，以對感興趣區域進行加熱。當該多個模式開關被閉合時，該第一組線圈的至少兩個線圈被配置成共同接收在第一通道傳輸的帶有特定相位和幅值的第二輸入信號，該第二組線圈的至少兩個線圈被配置成共同接收在第二通道傳輸的帶有特定相位和幅值的第二輸入信號。該第一組線圈和該第二組線圈發送或者接收第二射頻信號，以通過磁共振成像方式監控感興趣區域的溫度。

本發明的再一個方面在于提供一種操作磁共振系統的方法。該磁共振系統包括多個線圈元件以及以開關的方式與該多個線圈元件相連接的多個模式開關。該操作方法至少包括如下步驟：關斷該多個模式開關中的至少一者以斷開該多個線圈元件；通過該斷開的多個線圈元件發送多通道第一射頻信號到感興趣區域；閉合該多個模式開關中的至少一者以形成多個線圈群組，該每一個線圈群組包括至少兩個相互連接在一起的線圈元件；以及通過該多個線圈群組發送多通道第二射頻信號到該感興趣區域或者接收來自于該感興趣區域的多通道第二射頻信號。

本發明的磁共振系統以及操作磁共振系統的方法，通過操作多通道線圈組件中的模式開關切換其工作模式，可以至少解決傳統的磁共振系統不能很好地集成熱療功能的技術缺陷。通過模式的切換還可以至少解決傳統上經過簡單功能集成的系統之間的串擾問題，以至少達成磁共振成像測溫功能和熱療功能有機集合的技術效果。

附圖說明