[發明專利]用于改進的MRI安全的線纜環檢測機構

有效

• 申請號: 201580068031.3
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN107003366B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: F·P·奧尼爾;R·P·孔西利奧
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/28
• 分類號: G01R33/28;G01R33/36;G01R33/565;G01R33/567
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

下文大體涉及當操作磁共振成像(MRI)機器時確保患者安全。許多MRI系統使用以下來操作：承載信號的光纖線纜、承載其他信號的導電線纜、以及產生電磁場的射頻(RF)線圈。通常，導電線纜和RF線圈不以對患者造成傷害的方式相互作用。然而，某些形狀和/或長度的線纜呈現出增加其集中由RF線圈誘發的RF電流的傾向的“共振”現象。這可以增加MRI系統中的線纜或其他部件的溫度，從而導致患者受到傷害。本文中公開的方法通過感測光纖線纜的形狀并確定光纖線纜是否將呈現出共振來提供了對此的解決方案。如果確定共振可能會發生，則可以生成警報或者可以使射頻放大器互鎖。

技術領域

下文大體涉及磁共振成像(MRI)并且涉及附屬部件，諸如局部射頻(RF)線圈、MR順應性心電圖儀器等等。

背景技術

磁共振(MR)系統使用射頻(RF)脈沖來產生MR信號。這種RF能量從發射RF線圈通過自由空間被傳輸到患者。當導電材料被放置在RF場內時，電流的集中足以引起過度加熱并且組織損傷會發生。患者例如會在心電圖(ECG)電極附接到患者的點處被燒傷。

高頻電磁場的性質使得能量能夠跨開放空間并且通過絕緣體被傳輸。因此，僅具有被縝密設計的電流路徑的設備能夠在MR流程期間安全使用。對于一些設備，簡單地使導電材料(例如，電線或導線)絕緣或將其與患者分開可能不足以防止過度加熱或燒傷發生。

柔性導電線纜存在特殊問題，因為RF共振環能夠取決于線纜如何布局而被形成。例如，心電圖(ECG)電極電線能夠形成環，所述環可能取決于環尺寸(例如周長或周界長度)和相對于RF電場向量的取向而在MR共振頻率處共振。如果共振環被如此形成，則能夠在ECG電極電線中誘發高電流，并且由于該電線接觸成像對象，能夠導致燒傷。在表面RF線圈被放置到成像對象上或緊密接近成像對象的情況下，類似的問題能夠出現。

因為導電線纜位于MR膛內部，所以對MR技術人員不是容易可見的，使得可能的共振環不容易通過視覺觀察而被檢測到。即使技術人員在成像階段準備期間查找這樣的問題，患者移動也能夠導致在成像階段期間形成共振環。此外，通常不存在使技術人員視覺地識別給定環是否將會在MR頻率處共振的方式。

發明內容

根據一個方面，一種磁共振成像(MRI)系統包括：線纜束，其包括導電線纜和多芯光纖，所述多芯光纖與所述導電線纜捆扎在一起以形成所述線纜束；電氣部件，其與所述線纜束的所述導電線纜連接；光纖形狀讀出設備，其與所述線纜束的所述多芯光纖光學地耦合，并且被配置為測量注入到所述多芯光纖中的光的反射并被配置為基于反射測量結果來計算所述線纜束的形狀；以及處理器，其被配置為基于針對與所述導電線纜捆扎在一起的所述多芯光纖計算的所述形狀來檢測所述導電線纜的在磁共振頻率處可能共振的部分。所述光纖形狀讀出設備可以通過執行包括以下的方法來計算所述線纜束的所述形狀：基于所述反射測量結果來檢測所述多芯光纖中的芯中的光學長度的變化；以及基于檢測到的光學長度的變化來確定多芯纖維上的一點處的角度或方向。所述處理器可以被配置為檢測所述導電線纜中的在所述磁共振頻率處可能共振的環。環可以例如通過檢測針對與所述導電線纜捆扎在一起的所述多芯光纖計算的所述形狀的交叉點來檢測。所述MRI系統還可以包括磁共振掃描器，其中，所述線纜束的至少一部分被設置在所述磁共振掃描器的檢查區域中。與所述線纜束的所述導電線纜連接的所述電氣部件可以包括射頻(RF)線圈。警報可以被連接為在檢測到所述導電線纜的在所述磁共振頻率處可能共振的部分后由所述處理器激活。所述MRI系統還可以包括：射頻激勵線圈；以及射頻放大器，其被可操作地連接以使所述射頻激勵線圈輸出射頻脈沖；其中，所述處理器還可以被配置為在檢測到所述導電線纜的在所述磁共振頻率處可能共振的部分后使所述射頻放大器互鎖。