[發(fā)明專利]操作MRI裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910762905.5
• 申請(qǐng)日: 2019-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110850345B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.比伯;J.尼斯特勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子醫(yī)療有限公司
• 主分類號(hào): G01R33/32
• 分類號(hào): G01R33/32;A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張貴東

本發(fā)明描述了一種操作MRI裝置(1)的方法，所述方法包括以下步驟：激勵(lì)MRI裝置(1)的體線圈(BC)以發(fā)射射頻信號(hào)(f_BC)；確定體線圈(BC)的諧振曲線的中心頻率(f_c)；基于確定的中心頻率(f_c)計(jì)算磁體目標(biāo)頻率(f_T)；以及將磁體(10)斜變到磁體目標(biāo)頻率(f_T)。本發(fā)明還描述了一種MRI裝置(1)和一種用于執(zhí)行方法步驟的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述了一種操作MRI裝置的方法。本發(fā)明還描述了一種MRI裝置。

背景技術(shù)

磁諧振成像(MRI)系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展已導(dǎo)致由于其較小的占地面積而可能是優(yōu)選的低場(chǎng)系統(tǒng)的進(jìn)步。低場(chǎng)系統(tǒng)可以是開(kāi)放式的，可以允許介入程序，并且更便宜。術(shù)語(yǔ)“低場(chǎng)系統(tǒng)”通常是指具有至多1.0特斯拉的磁場(chǎng)強(qiáng)度的系統(tǒng)。磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)1.0特斯拉的MRI系統(tǒng)通常被稱為“高場(chǎng)系統(tǒng)”。目前正在開(kāi)發(fā)的低場(chǎng)系統(tǒng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度甚至可以低于1.0特斯拉，并且甚至可以低于0.5特斯拉。

當(dāng)首次在現(xiàn)場(chǎng)安裝MRI系統(tǒng)時(shí)，執(zhí)行斜變(ramp)程序以在主線圈繞組中建立主磁場(chǎng)(也稱為靜態(tài)背景場(chǎng))。在初始安裝斜變程序之后，使用勻場(chǎng)線圈進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)以考慮局部環(huán)境。通常，借助于放置在裝置中合適位置處的探頭確定目標(biāo)頻率(即主磁體的中心頻率)。為了允許由于部件老化引起的磁場(chǎng)的不可避免的衰減(通常在每年幾百ppm的量級(jí))，該目標(biāo)頻率通常超過(guò)體線圈的中心頻率一定量，所述量足以確保主磁場(chǎng)的中心頻率盡可能長(zhǎng)地保持在體線圈中心頻率之上。

在任何超導(dǎo)MRI系統(tǒng)中，由于磁體的殘余電阻，磁場(chǎng)的衰減是不可避免的。場(chǎng)衰減意味著主磁場(chǎng)的中心頻率逐漸偏離初始設(shè)置。最終，有必要再斜變系統(tǒng)。在高場(chǎng)系統(tǒng)中，體線圈和射頻系統(tǒng)的帶寬如此之大(例如，體線圈帶寬為±100kHz或以上)，使得在場(chǎng)衰減超出規(guī)范之前可能需要幾年時(shí)間。通常，必須更快地安排另一個(gè)維修程序，例如冷頭(coldhead)交換。為了執(zhí)行這樣的維修程序，磁體在任何情況下都必須向下和向上斜變，因此有機(jī)會(huì)重新校準(zhǔn)系統(tǒng)。

在使磁體斜變之前，識(shí)別主磁場(chǎng)的目標(biāo)頻率。通常設(shè)置盡可能高的目標(biāo)頻率并使用勻場(chǎng)線圈進(jìn)行主磁場(chǎng)的微調(diào)。通過(guò)設(shè)置盡可能高的目標(biāo)頻率，衰減窗口(頻率漂移到允許頻帶的下端所花費(fèi)的時(shí)間)盡可能長(zhǎng)。該方案適用于具有高帶寬的系統(tǒng)，如上所述。然而，低場(chǎng)系統(tǒng)的帶寬明顯窄于高場(chǎng)系統(tǒng)的帶寬(僅在10kHz-25kHz的量級(jí))，使得設(shè)定磁體目標(biāo)頻率的現(xiàn)有技術(shù)方法被限制到短的多的“衰減窗口”。由于衰減窗口較窄，因此低場(chǎng)MRI系統(tǒng)的磁體頻率在較短的時(shí)間內(nèi)衰減到不合規(guī)范的水平。這意味著低場(chǎng)MRI系統(tǒng)通常必須更頻繁地斜變。

第一超導(dǎo)低場(chǎng)MRI系統(tǒng)通常實(shí)現(xiàn)為豎直場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于相對(duì)低效的體線圈。已知這些早期的低場(chǎng)豎直系統(tǒng)不如相當(dāng)?shù)乃綀?chǎng)系統(tǒng)(帶有鳥籠體線圈)可靠，使得必須相對(duì)頻繁地安排維修檢查。在這些維修程序中，檢查主磁場(chǎng)的頻率，并在必要時(shí)再斜變系統(tǒng)。在低場(chǎng)系統(tǒng)中，可能需要執(zhí)行間歇性的斜變程序，例如在基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題(例如斷電)或冷卻裝置問(wèn)題等的情況下。

理想地，體線圈的中心頻率將與主磁場(chǎng)的頻率相同。然而，對(duì)于低場(chǎng)磁體，反射效應(yīng)會(huì)降低系統(tǒng)的精度，并且中心頻率會(huì)更低。

射頻系統(tǒng)的窄帶寬，尤其是體線圈和接收器線圈，意味著反射系數(shù)顯著降低射頻功率放大器(RFPA)的可用功率。當(dāng)來(lái)自體線圈的反射系數(shù)不相等時(shí)，功率部分地反射回RFPA，這導(dǎo)致RFPA的降額。這降低了由發(fā)射線圈或體線圈產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)的可用功率。該磁場(chǎng)通常稱為B1場(chǎng)。此外，磁體的中心頻率和體線圈的中心頻率不一定相同。由于這些原因，磁體中心頻率必須大于體線圈中心頻率以允許不可避免的主磁場(chǎng)隨時(shí)間衰減。然而，難以確定在窄體線圈帶寬和高反射系數(shù)的約束下令人滿意地工作的磁體目標(biāo)頻率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種斜變MRI裝置的方式，其克服上述問(wèn)題。

該目的通過(guò)權(quán)利要求1的操作MRI裝置的方法和權(quán)利要求8的MRI裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。