[0001] 相關(guān)
申請(qǐng)(多件)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)是于2013年2月14日遞交的、對(duì)應(yīng)
國際申請(qǐng)PCT/US2013/026006的中國國家階段的申請(qǐng)。該國際申請(qǐng)又與于2012年8月10日遞交的且要求于2011年8月10日遞交的、美國臨時(shí)
專利申請(qǐng)61/574,823的利益的、國際申請(qǐng)PCT/US2012/050462有關(guān)。
[0003] 關(guān)于聯(lián)邦資助研究和開發(fā)的
聲明[0004] 本公開不是聯(lián)邦資助研究或開發(fā)的主題。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005] 本公開涉及通過
電流的施加來建立
磁場(chǎng)模式;更特別地,本公開涉及在磁共振成像(MRI)
掃描儀的背景下以及在也要求建立精確的磁場(chǎng)模式以用于從對(duì)象探得信息的諸如
核磁共振波譜分析、
電子順磁共振成像以及
電子順磁共振波譜分析的其他系統(tǒng)的背景下通過電流的施加來建立磁場(chǎng)模式。
背景技術(shù)
[0006] 磁共振成像(MRI)掃描儀和其他類似的裝置是建立磁場(chǎng)以便精確地操縱對(duì)象內(nèi)固有存在的磁矩的取向的系統(tǒng)。由該磁場(chǎng)精確地取向的磁矩在掃描儀內(nèi)產(chǎn)生電
信號(hào),這些信號(hào)依次用來構(gòu)建對(duì)象的內(nèi)部構(gòu)成的詳細(xì)圖像。
[0007] 在給定成像時(shí)刻,在MRI掃描儀內(nèi)在專用
指定用于成像的掃描儀的體積內(nèi)建立的磁場(chǎng)通常是掃描儀在指定成像體積內(nèi)所產(chǎn)生的兩種或更多非常不同的磁場(chǎng)模式之和。這些模式必須經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)和定時(shí)以使它們的總效應(yīng)致使在特定時(shí)刻所期望的磁矩取向。認(rèn)為對(duì)MR圖像獲取重要的磁場(chǎng)模式是:B0場(chǎng),該B0場(chǎng)非常強(qiáng)且均質(zhì);B1場(chǎng),其以無線電
頻率振蕩;以及x梯度場(chǎng)、y梯度場(chǎng)以及z梯度場(chǎng),其中每一個(gè)場(chǎng)的量級(jí)分別在x方向、y方向和z方向上近似線性地變化。勻化磁場(chǎng)(shimming magnetic field)也極常用于改善B0場(chǎng)的均勻性。
[0008] 除了線性勻化磁場(chǎng)以外,上述磁場(chǎng)模式中的每一種通常是通過專用于該磁場(chǎng)模式的掃描儀內(nèi)的一個(gè)或兩個(gè)結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的,并且每個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)為電流構(gòu)造或
永磁體構(gòu)造。在
電阻MRI掃描儀的情況下,非超導(dǎo)電氣結(jié)構(gòu)通常與產(chǎn)生所有的所期望的磁場(chǎng)模式有關(guān)。
[0009] MR成像在
疾病診斷上已經(jīng)得到非常成功的應(yīng)用。然而,不利的是,MRI延及疾病篩查相對(duì)受限,包括癌癥篩查。主要限制MRI用于篩查的兩個(gè)因素是:與掃描儀構(gòu)建通常相關(guān)聯(lián)的相對(duì)高的成本以及與MRI掃描儀內(nèi)可用的通常小的患者空間通常相關(guān)聯(lián)的不適。
[0010] 一種使得掃描儀更加廉價(jià)和寬敞并且因此專
門針對(duì)疾病篩查開發(fā)掃描儀的方法將同時(shí)產(chǎn)生在MRI中使用的多種磁場(chǎng)模式,具有載有它們相應(yīng)的電流之和的配置。原理上可構(gòu)思的是,對(duì)B0場(chǎng)、梯度場(chǎng)和勻化場(chǎng)的電流求和,因?yàn)樗羞@些場(chǎng)的矢量正好主要沿單一方向取向,按慣例是z方向。
[0011] 然而,雖然已經(jīng)開發(fā)了看起來非常成功地產(chǎn)生具有求和電流配置的多個(gè)梯度場(chǎng)和/或勻化場(chǎng)的方法,但是尚未有經(jīng)由求和電流配置來具體地將B0場(chǎng)與梯度場(chǎng)和/或勻化場(chǎng)組合的實(shí)踐手段。例如,授予Gebhardt等人的美國專利6,492,817的圖14示出了一種電氣配置,其能夠同時(shí)建立不同的磁場(chǎng)模式且由一系列平行的同心環(huán)件構(gòu)成,該同軸環(huán)件由垂直于環(huán)件平面取向的規(guī)則間隔的線段連接。因?yàn)楫?dāng)不使用環(huán)形繞組時(shí)B0場(chǎng)所需的電流為數(shù)萬安培的數(shù)量級(jí),所以該結(jié)構(gòu)中貢獻(xiàn)于假設(shè)B0場(chǎng)的每個(gè)環(huán)件均必須具有能夠輸送極大電流的
電壓源。假設(shè)用于充分均勻的B0場(chǎng)的最少四個(gè)環(huán)件,因此,對(duì)于該結(jié)構(gòu)需要用于極大電流的四個(gè)電壓源來產(chǎn)生其他磁場(chǎng)模式當(dāng)中的B0場(chǎng)。
[0012] 授予Watkins等人的美國專利6,933,724的圖1已經(jīng)公開了一種電氣配置,在該電氣配置內(nèi)單個(gè)的環(huán)件已經(jīng)替換成具有獨(dú)立電壓源的分離的環(huán)段或者弧。每段環(huán)件以及整體上該結(jié)構(gòu)中的電流模式明顯能夠表征與不同的MRI磁場(chǎng)模式相關(guān)聯(lián)的電流模式之和。然而,此處的每個(gè)用于貢獻(xiàn)于假設(shè)B0場(chǎng)的段將需要能夠產(chǎn)生數(shù)萬安培的電壓源。再假設(shè)用于B0場(chǎng)最少四個(gè)環(huán)件的組裝,以及進(jìn)一步假設(shè)Watkins等人的結(jié)構(gòu)的每段環(huán)件包括至少四段,如果該結(jié)構(gòu)同時(shí)產(chǎn)生B0場(chǎng)以及其他磁場(chǎng)模式,則將需要十六個(gè)極高電流的源。除了該極不切實(shí)際的要求之外,與貢獻(xiàn)于B0場(chǎng)的每段相關(guān)聯(lián)的極高的回流將導(dǎo)致
能量的浪費(fèi)以及將另外地具有導(dǎo)致掃描儀的成像體積內(nèi)的磁場(chǎng)顯著畸變的潛
力。
發(fā)明內(nèi)容
[0013] 本公開的一個(gè)目的是提供一種能夠經(jīng)由求和的電流配置來建立B0場(chǎng)以及一個(gè)或多個(gè)其他磁場(chǎng)模式的系統(tǒng)和方法,而不需要多個(gè)極高電流的電壓源或者無須處置上述其他問題。
[0014] 該目的是通過涉及到具有厚截面的導(dǎo)電環(huán)件以及能夠產(chǎn)生極高電流的單個(gè)電壓源的
實(shí)施例依照本公開來實(shí)現(xiàn)的。使環(huán)件的反平行段彼此緊密接近,意味著環(huán)件在一個(gè)或更多的
位置處有效地“箍縮(pinch)”,并且每對(duì)反平行的段貢獻(xiàn)掃描儀的成像體積內(nèi)的近似為零的磁場(chǎng)。該環(huán)件中非成對(duì)的段被定形成統(tǒng)一地形成均勻的B0場(chǎng)。然后,電壓源將來自厚環(huán)件的一點(diǎn)的電流分流到另一點(diǎn),使得在厚環(huán)件內(nèi)產(chǎn)生的電流重新分布使其同時(shí)建立除了其B0場(chǎng)以外的所需的梯度場(chǎng)和/或勻化場(chǎng)。
附圖說明
[0015] 參考附圖可以更好地理解通過單一厚環(huán)件同時(shí)建立B0場(chǎng)以及其他磁場(chǎng)模式的公開的系統(tǒng)和方法,其中:
[0016] 圖1是示出能夠產(chǎn)生B0場(chǎng)、x梯度場(chǎng)、y梯度場(chǎng)和z梯度場(chǎng)的,附接有分流器的,將單一厚環(huán)件顯示為粗線的示意
電路圖。
[0017] 圖2是示出可能與圖1的單一厚環(huán)件內(nèi)的圓形結(jié)構(gòu)中任一個(gè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際電流的示意電路圖。
[0018] 圖3演示了圖1所表示的示意電路圖的實(shí)施例如何可能實(shí)際上出現(xiàn)在MRI掃描儀中。
[0019] 圖4和圖5呈現(xiàn)出圖1的可選實(shí)施例,其也經(jīng)由共享電流配置來同時(shí)產(chǎn)生B0場(chǎng)以及其他磁場(chǎng)模式。
[0020] 圖6A示出了類似于圖1的結(jié)構(gòu),其中單一薄環(huán)件能夠用來形成z梯度場(chǎng),附接的分流器允許單一薄環(huán)件還建立x梯度場(chǎng)和y梯度場(chǎng)。圖6B和6C表明如何可以減輕圖6A的結(jié)構(gòu)的聲振動(dòng)。
具體實(shí)施方式
[0021] 圖1是示出單一厚導(dǎo)電環(huán)件100的示意性電路圖,其由粗黑線表示,從能夠產(chǎn)生極高電流Ipolarizing的單一電壓源VHIGHI接收電力。該厚環(huán)件100已經(jīng)彎曲而使得除了正常地期望附接到電壓源VHIGHI的反平行電流之外的反平行電流的多個(gè)段110成對(duì)。每個(gè)這樣的段對(duì)應(yīng)理解為具有在規(guī)定用于成像的掃描儀的體積內(nèi)近似等于零的組合磁場(chǎng),對(duì)于給定的段對(duì),這可以通過例如將段彼此極靠近地放置,使得一段在另一段內(nèi)伸縮或者將兩段相互纏繞來實(shí)現(xiàn)。絕緣和/或空氣隙防止一對(duì)中的段彼此直接物理
接觸或者直接向彼此輸電。形成四個(gè)圓形結(jié)構(gòu)(局部環(huán)件)的100的非成對(duì)的段,當(dāng)該圓形結(jié)構(gòu)的尺寸適合且適當(dāng)
定位時(shí),產(chǎn)生電流為Ipolarizing的B0場(chǎng)。三個(gè)分流器20附接到100的四個(gè)圓形結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)。每一分流器20接收來自電壓源V的電力,分流器20的適當(dāng)激活將厚環(huán)件100中的電流重新分布,使得x梯度場(chǎng)、y梯度場(chǎng)和/或z梯度場(chǎng)與100所產(chǎn)生的B0場(chǎng)相加。在本申請(qǐng)的通篇,分流器由實(shí)線和虛線繪制,以直觀地將它們相互區(qū)分開。
[0022] 圖2是圖示出可與圖1的厚環(huán)件100內(nèi)的圓形結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際電流的示意性電路圖。與圖2所示的軸線一致,圖2的圓形結(jié)構(gòu)被理解為與x-y平面平行且z軸為中心布置。分流器A 40將來自y軸上的點(diǎn)42的電流傳送到y(tǒng)軸上的點(diǎn)44,分流器B 60將來自x軸上的點(diǎn)62的電流傳送到x軸上的點(diǎn)64,分流器C 80將圖2中的垂直段對(duì)中的一段110上的點(diǎn)82的電流傳送到垂直段對(duì)中的另一段110上的點(diǎn)84。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,電壓源產(chǎn)生的電流β、γ和δ將分別貢獻(xiàn)于掃描儀的成像體積內(nèi)的x梯度場(chǎng)、y梯度場(chǎng)和z梯度場(chǎng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解的是,基爾霍夫(Kirchhoff)接點(diǎn)定則和循環(huán)定則能夠用來容易地求解圖2所示的電流β、γ和δ所需的分流電壓。這些電壓為:
[0023] VA=(2β)RA+2(Ipolarizing+δ+β)Rq
[0024] VB=(2γ)RB+2(–Ipolarizing–δ+γ)Rq
[0025] VC=(δ-β+γ)RC+4(Ipolarizing+δ)Rq,
[0026] 其中Rq是圓形結(jié)構(gòu)的每個(gè)四分之一的電阻,RA是與分流器A相關(guān)的總電阻,RB是與分流器B相關(guān)的總電阻,并且RC是與分流器C相關(guān)的總電阻。
[0027] 圖3表明圖1的示意的實(shí)施例可能如何實(shí)際上以實(shí)體形式出現(xiàn)在MRI掃描儀中。圖3A是圖3B的預(yù)備圖,指示圖1的垂直段對(duì)被去除。雖然圖1的垂直段對(duì)通過將成對(duì)的段
110與實(shí)際上產(chǎn)生B0場(chǎng)的非成對(duì)段100更明確地、直觀地分離來幫助更好地理解實(shí)施例,但是它們對(duì)于實(shí)施例的操作不是必要的,實(shí)際上它們的電流可能代表能量浪費(fèi)。圖3B示出圖
1的示意性電路的實(shí)際的物理呈現(xiàn),每個(gè)圓形結(jié)構(gòu)具有與圖2的圓形結(jié)構(gòu)相同的取向。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,分別與圖3B的前兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)和最后兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)相關(guān)的相反的δ電流與z梯度場(chǎng)的產(chǎn)生一致,而中間兩個(gè)部分環(huán)件的平行β電流和中間兩個(gè)部分環(huán)件的平行γ電流分別與x梯度場(chǎng)和y梯度場(chǎng)的產(chǎn)生相一致。
[0028] 在此做出關(guān)于圖3B的幾點(diǎn)實(shí)用的注解。首先,每個(gè)β分流器和每個(gè)γ分流器當(dāng)垂直地經(jīng)過z軸時(shí)可以視為被分為兩個(gè)分支。與該分支化相關(guān)聯(lián)的確切配置可表明保留掃描儀所產(chǎn)生的x梯度磁場(chǎng)模式和y梯度磁場(chǎng)模式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確保,與本公開相關(guān)聯(lián)的分流器通常構(gòu)造為不使掃描儀的成像體積內(nèi)所期望的磁場(chǎng)模式畸變。其次,圖3B的厚環(huán)件可能不得不包含防止在其內(nèi)形成
渦流的狹槽。這些狹槽應(yīng)設(shè)計(jì)成不影響源自于環(huán)件的磁場(chǎng)模式的總
精度。第三,能夠看出,驅(qū)動(dòng)分流器中的電流的電壓源能夠用于克服厚環(huán)件的電感,從而允許厚環(huán)件所建立的磁場(chǎng)如MRI掃描所通常要求的一樣快(即,以大約二分之一毫秒)地變化。第四,相關(guān)聯(lián)的電壓源VHIGHI將可能須構(gòu)造為具體地處理與該厚環(huán)件相關(guān)聯(lián)的極高的電流和極低的電阻。例如,這可以通過使用并聯(lián)地線接在一起的
整流器-
控制器單元的層疊以及采用
絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、晶閘管或其他
半導(dǎo)體技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0029] 圖3C示出了圖3B的圓形結(jié)構(gòu)通過圖3B的管狀結(jié)構(gòu)連接在一起的方式,這統(tǒng)一地對(duì)應(yīng)于圖1中的
水平段對(duì)。明顯,在圖3B的管狀結(jié)構(gòu)和每個(gè)圓形結(jié)構(gòu)之間將存在短的逆流段對(duì),甚至在去除了由圖3A顯示的垂直段對(duì)的情況下,恰恰是因?yàn)闃?gòu)建這些結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體的厚度造成的。
[0030] 圖3D示出了利用伸縮方式來幫助確保對(duì)應(yīng)于圖1的水平段對(duì)的電流在掃描儀的成像體積內(nèi)實(shí)際上總和為零。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解實(shí)現(xiàn)最高電流抵消程度的方式,該電流抵消的精度可以根據(jù)在掃描儀的成像體積內(nèi)所允許的對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)污染的最大
閾值來規(guī)定(例如,相對(duì)于B0場(chǎng)的量值,每一百萬1份、5ppm、10ppm或50ppm,以及其他選擇)。
[0031] 圖4A示出了圖1的實(shí)施例的變型例,其中分流器將不同圓形結(jié)構(gòu)之間的點(diǎn)連接,與將相同圓形結(jié)構(gòu)內(nèi)的情況不同。圖4B示出了圖1的實(shí)施例的變型例,根據(jù)該實(shí)施例,通過六個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)和一個(gè)圓形結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生B0場(chǎng),與通過四個(gè)圓形結(jié)構(gòu)的情況不同。
[0032] 圖5A是圖1的實(shí)施例的變型例,示出了兩個(gè)分離的分流器能夠與厚環(huán)件的同一點(diǎn)連接。圖5B是變型例,示出了分流器能夠與厚環(huán)件的多于兩個(gè)的點(diǎn)連接。圖5C是變型例,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,特別地允許厚環(huán)件產(chǎn)生除了B0場(chǎng)和梯度場(chǎng)之外的勻化場(chǎng)。圖5D示出了兩個(gè)分流器能夠在
節(jié)點(diǎn)處交叉,圖5E進(jìn)一步表明,兩個(gè)分流器能夠經(jīng)由圓圈、多邊形或更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)交叉。
[0033] 圖5F是圖1的實(shí)施例的變型例,示出了通過求和的電流結(jié)構(gòu)而實(shí)際上不使用厚環(huán)件或能夠產(chǎn)生極大電流的電壓源來實(shí)現(xiàn)B0場(chǎng)和其他磁場(chǎng)模式的方式。具體地,圖1的厚環(huán)件替代成薄的環(huán)件,其運(yùn)載數(shù)量級(jí)僅為數(shù)十安培的電流。進(jìn)而,不是如圖1那樣的每個(gè)均形成剛性圓形結(jié)構(gòu)的環(huán)件的非成對(duì)段,每個(gè)非成對(duì)段是極長(zhǎng)的、柔性段,能夠平行地多次纏繞。假設(shè)在圖5F上方的三個(gè)薄的圓形結(jié)構(gòu)代表一個(gè)這樣的長(zhǎng)的、柔性段的單個(gè)繞組。與每個(gè)纏繞的長(zhǎng)的、柔性段相關(guān)聯(lián)的安培
匝數(shù)的總數(shù)對(duì)于圖5F的非成對(duì)段而言足夠大從而產(chǎn)生與圖1相關(guān)聯(lián)的B0場(chǎng)的數(shù)量級(jí)的B0場(chǎng)。此外,附接到每個(gè)繞組且附接到圖5F底部附近的垂直段對(duì)的分流器容許x梯度場(chǎng)、y梯度場(chǎng)和/或z梯度場(chǎng)與該B0場(chǎng)同時(shí)產(chǎn)生。
[0034] 圖6A是圖1的變型例,類似于圖5F,使用薄的環(huán)件100′,其不運(yùn)載極大的電流。然而,圖6A的結(jié)構(gòu)不包含如圖5F那樣的長(zhǎng)的、柔性段和繞組,因此圖6A的電路根本不會(huì)產(chǎn)生B0場(chǎng)。相反,圖6A意在展示圖1的類似情況,其中主要的、薄環(huán)件100′建立非B0場(chǎng)模式,而附接到主要的、薄環(huán)件100′的分流器20用來將其他磁場(chǎng)模式與初始的非B0場(chǎng)模式相加。在圖6A的具體情況下,主要的、薄環(huán)件100′可以產(chǎn)生z梯度場(chǎng),連接到環(huán)件100′的分流器20則將x梯度場(chǎng)和/或y梯度場(chǎng)與該z梯度場(chǎng)相加。
[0035] 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是,暴露于極強(qiáng)磁場(chǎng)以及還包含隨時(shí)間變化的電流的結(jié)構(gòu)通常將由于洛侖茲力而振動(dòng),因此產(chǎn)生聲學(xué)噪聲。具有變化的電流的厚環(huán)件100的段通常期望不受與源自于厚環(huán)件的其他段的場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的洛侖茲力的影響,僅因?yàn)楹癍h(huán)件重量很可能在幾千千克的數(shù)量級(jí)上。另一方面,布置在B0場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)附近的薄環(huán)件100′明顯易受洛侖茲力影響。一種緩解該問題的方法通過圖6B示出。在圖6B中,薄的環(huán)件100′和產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)400均具有圓形的剖面,并且薄的環(huán)件100′的部分已經(jīng)對(duì)稱地布置在中空的圓形
溝道402中,圓形溝道402已經(jīng)對(duì)稱地形成在產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)400的部分中。類似地,在圖6C中,薄環(huán)件100′和產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)500也具有圓形的截面,但是這次產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)500的部分已經(jīng)對(duì)稱地布置在已經(jīng)對(duì)稱地形成于薄環(huán)件100′的部分中的中空?qǐng)A形溝道502中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,由于圖6B和圖6C所描繪的構(gòu)造的對(duì)稱性,相對(duì)于在薄環(huán)件100′的部分僅與產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)相鄰的情況下的100′的該部分所經(jīng)歷的振動(dòng),布置在產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)的部分內(nèi)或者使得環(huán)繞該結(jié)構(gòu)的部分的薄環(huán)件100′的部分的聲學(xué)振動(dòng)很可能減小。如果彼此同心的薄環(huán)件100′的部分和產(chǎn)生B0場(chǎng)的結(jié)構(gòu)的部分具有相對(duì)大的
曲率半徑,則預(yù)期這種振動(dòng)的減小將更顯著。
[0036] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,可能存在許多超出通過上圖中所呈現(xiàn)的、與本公開相關(guān)聯(lián)的其他變型例。在一些實(shí)施例中,可以使厚環(huán)件分岔且再接合,或者多個(gè)厚環(huán)件可以布置在一起,但是總的電流結(jié)構(gòu)將仍然等價(jià)于關(guān)于圖1的實(shí)施例所描述的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,厚的環(huán)件僅產(chǎn)生掃描儀所要求的B0場(chǎng)的部分,但是否則表現(xiàn)為如圖1所示的那樣。在一些實(shí)施例中,每個(gè)分流器可以擁有一些可變電阻,除了其電壓源之外,這些可變電阻可用來幫助實(shí)現(xiàn)厚環(huán)件內(nèi)的所要求的電流分布。在一些實(shí)施例中,每個(gè)分流器可從厚環(huán)件的多個(gè)點(diǎn)拾取電流,將電流返回到厚環(huán)件的多個(gè)點(diǎn),或者兩者兼有。在一些實(shí)施例中,上述的任何給定電壓源可以替代成
串聯(lián)連接和/或并聯(lián)連接的一組電壓源,例如對(duì)于用來為厚環(huán)件掃描儀的環(huán)件供電的高電流電壓源很可能是這種情況。顯然,本公開能夠用于除MRI掃描儀之外的產(chǎn)生磁場(chǎng)模式的系統(tǒng)。核磁共振波譜分析、電子順磁共振波譜分析和電子順磁共振成像是能夠應(yīng)用本公開的非MRI方法的三個(gè)示例。
[0037] 優(yōu)點(diǎn)
[0038] 本公開的系統(tǒng)和方法現(xiàn)在已經(jīng)被公開,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,可以實(shí)現(xiàn)在下面的段落中所描述的一些或全部的優(yōu)點(diǎn)。在下面的段落中,圖1所畫的電路的物理實(shí)施例將稱為“厚環(huán)件掃描儀”。
[0039] 厚環(huán)件掃描儀的第一優(yōu)點(diǎn)可從如下事實(shí)得知:假設(shè)B0場(chǎng)磁場(chǎng)模式的精度在MRI中特別重要,則厚環(huán)件掃描儀的部分環(huán)件很可能設(shè)計(jì)成具有等同于或近似等同于電阻MRI掃描儀中的典型的B0場(chǎng)產(chǎn)生繞組的位置、直徑和厚度的位置、直徑和厚度,該電阻MRI掃描儀僅電地產(chǎn)生其B0場(chǎng)。這意味著,假設(shè)分流器的路徑設(shè)定到如圖3B中的厚環(huán)件所包圍的體積之外,從寬闊的視
角看,厚環(huán)件掃描儀將等價(jià)于僅包含B0場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和B1場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的MRI掃描儀。由于在厚環(huán)件掃描儀內(nèi)釋放出的空間,能夠使得射頻線圈組的尺寸大于通常的情況。極大增加的寬闊感將很可能使得疾病篩查對(duì)于大眾更愉悅,也將增加肥胖個(gè)體的成像、患有幽閉恐懼癥的個(gè)體的成像、
獸醫(yī)學(xué)成像以及在干預(yù)或手術(shù)操作期間成像的機(jī)會(huì)。
[0040] 厚環(huán)件掃描儀的第二有益的特征是所期望的相對(duì)低的制造成本。對(duì)于掃描儀而言,僅須制造除B1場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)之外的一個(gè)重要的磁場(chǎng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。此外,厚環(huán)件將大概由成型件組裝而成,因此與由細(xì)心的、重復(fù)的繞線形成結(jié)構(gòu)相比,將使得更具有成本效益。與繞線結(jié)構(gòu)相比,成型結(jié)構(gòu)也更不易于出現(xiàn)由于傳送的機(jī)械
應(yīng)力導(dǎo)致的出錯(cuò),出于該原因,與具有較大數(shù)量繞組的掃描儀的情況相比,拆卸厚環(huán)件掃描儀以及在其它地方重新組裝可能將更加經(jīng)濟(jì),例如,捐贈(zèng)給發(fā)展中國家。事實(shí)是,分流器須連同厚環(huán)件掃描儀的厚環(huán)件一起進(jìn)行制造,且附接到該厚環(huán)件;然而,類似于厚環(huán)件本身,分流器是相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
[0041] 厚環(huán)件掃描儀的第三個(gè)有益的特征在于,其能夠提供相對(duì)安靜的操作。在標(biāo)準(zhǔn)MRI中,不同的結(jié)構(gòu)經(jīng)常以緊密裝配的同心筒狀體的形式布置在彼此之內(nèi);然而,如上所述,期望厚環(huán)件掃描儀將具有相對(duì)大量的自由空間。該增加的空間的部分可投入于繞著分流器布置細(xì)長(zhǎng)的
真空管,這將顯著地減小當(dāng)電流值變化時(shí)由于作用于分流器上的洛侖茲力而產(chǎn)生的噪聲傳輸。如果分流器恰巧具有圖3B所示的布置,其中它們被視為被放置在由厚環(huán)件所包圍的體積之外,則用于包圍β和γ分流器的真空管可以僅由八個(gè)直的真空管和兩個(gè)圓形的真空圈構(gòu)成。真空管不必繞著厚環(huán)件本身的任何部分布置,因?yàn)楹癍h(huán)件將可能重達(dá)1000kg的數(shù)量級(jí),因此不大可能在其電流變化時(shí)顯著地振動(dòng)。
[0042] 現(xiàn)在已經(jīng)閱讀和理解了用于同時(shí)建立B0場(chǎng)和其他磁場(chǎng)模式的公開系統(tǒng)和方法,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到前述公開內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的其他優(yōu)點(diǎn)、變型例和實(shí)施例。這些優(yōu)點(diǎn)、變型例和實(shí)施例應(yīng)視為隨附
權(quán)利要求及其法律等同內(nèi)容的范圍和含義的部分。
[0043] 雖然上文已經(jīng)描述了具體的實(shí)施例,但這些實(shí)施例不意在限制本公開的范圍,即使在針對(duì)特定的特征僅描述了單個(gè)實(shí)施例的情況下。除非指出,否則在本公開內(nèi)容中提供的特征的示例意在示例,而不意在限制。上面的說明旨在涵蓋對(duì)于獲益于本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的這些替代方案、改進(jìn)方案和等同方案。
[0044] 本公開的范圍包括本文所公開(明確或隱含地)的任何特征或特征組合,或其任何概括,無論其是否解決了本文所解決的任何問題或全部問題。此處已經(jīng)描述了本公開的各種優(yōu)點(diǎn),但是權(quán)利要求所涵蓋的實(shí)施例可以提供這些優(yōu)點(diǎn)中的一些優(yōu)點(diǎn)、全部?jī)?yōu)點(diǎn)或者不提供這些優(yōu)點(diǎn)中的任一優(yōu)點(diǎn)。