[發明專利]MRI設備的安全監控裝置及方法

在審

• 申請號: 201510718247.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105411588A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 封勇福;謝強;錢江;肖紹旻
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及醫療設備領域，特別涉及磁共振成像設備中患者的安全監控裝置及其方法。

背景技術

在磁共振成像(以下簡稱為：MRI)技術中，隨著磁共振主磁場場強的增加，射頻激發脈沖(以下簡稱為：RF脈沖)的功率也隨著增加，RF脈沖所負載的能量部分以熱量形式釋放出來，被人體部位吸收，導致其體溫的升高。如果對RF脈沖產生的熱量不加以控制，其產生的熱量會造成患者局部灼傷、心率過速、昏迷甚至死亡。因此，高場強的磁共振設備中，為了避免造成患者局部熱損傷等問題，MRI掃描引入了一種全新的防護概念，即射頻能量吸收率，射頻能量吸收率(SpecificAbsorptionRate，以下簡稱為：SAR)是人體單位體重在單位時間內所吸收的射頻能量，計量單位為W/kg。SAR值作為評估RF脈沖造成的人體組織內能量分布的指標，能有效的衡量RF脈沖對人體體表溫度上升造成的影響，同時反映人體組織受到的熱損害的可能性。

除所述的RF脈沖引起的人體組織受到的熱傷害以外，在MRI設備中，梯度線圈的梯度場快速切換也會引起人體神經末梢激發出電流，從而刺激人體的外周神經(PeripheralNervousSystem，以下簡稱為：PNS)與肌肉，特別刺激心臟，會產生人體刺痛感。

目前針對MRI產品，美國的FDA(FoodandDrugAdministration：美國食品藥品監督管理局)等，都對安全指標法律法規方面做了定義。現有技術的難點在于如何進行SAR值和PNS刺激值的精確計算。由于計算的方式多種多樣，沒有統一的方法可循，特別是1.5T向3T發展，導致磁場強度越來越高；而單通道向多通道發射發展，導致計算越來越復雜，同時FDA等對這些方面要求越來越嚴格，加劇了理論研究到臨床實踐的難度。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的難點，提出了一種計算不同采樣時間的SAR值和PNS刺激值的實時在線監控系統。

為解決上述問題，本發明提供一種MRI設備的安全監控裝置，包括：

RF信號輸入模塊，采集并輸入RF信號；

SAR值監控模塊，接收所述RF信號，計算SAR值；

梯度信號輸入模塊，采集并輸入梯度信號；

PNS刺激監控模塊，接收所述梯度信號，計算PNS刺激值；

系統管理模塊，當所述SAR值監控模塊和PNS刺激監控模塊的計算結果超出閾值時發出警報信號至上位機；

其中，所述SAR值監控模塊，包括：

第一SAR滑動平均值計算子單元，用于計算第一SAR滑動平均值；

第二SAR滑動平均值計算子單元，用于計算第二SAR滑動平均值，

所述第一SAR滑動平均值對應的采樣時間長于所述第二SAR滑動平均值對應的采樣時間

可選的，所述第一SAR滑動平均值計算子單元和第二SAR滑動平均值計算子單元分別包括：

全身SAR值計算器，用于計算全身SAR滑動平均值，及

局部SAR值計算器，用于計算局部SAR滑動平均值。

可選的，所述安全監控裝置，還包括：

解調模塊，將RF信號解調為基帶小信號后發送給SAR值監控模塊。

可選的，所述安全監控裝置，還包括：

光口模塊，接收RF信號，消除所述RF信號中的干擾，并發送給SAR值監控模塊，和/或，接收梯度信號，消除所述梯度信號中的干擾，并發送給PNS刺激監控模塊。

可選的，所述SAR值監控模塊還包括：

樣本點能量計算單元，根據傳輸線上的電壓和發射線圈上的電壓，計算出每個樣本點的能量；

累計能量計算單元，包括所述第一SAR滑動平均值計算子單元和第二SAR滑動平均值計算子單元，并計算病人吸收能量的累積量。

可選的，所述樣本點能量計算單元包括：

發射線圈電壓計算子單元，用于計算發射線圈上的電壓；

發射線圈能量計算子單元，用于計算發射線圈上的發射能量；及

發射線圈能量損失計算子單元，用于計算發射線圈上的損失能量。

可選的，所述累計能量計算單元包括：

發射線圈能量累加子單元，計算單位時間的發射線圈發射能量；

發射線圈能量損失累加子單元，計算單位時間發射線圈的損失能量；

吸收能量累加子單元，根據發射線圈的發射能量和損失能量計算病人單位時間吸收SAR值；