本发明涉及一种具有独立主磁体结构的核磁共 振成像系统及其方法。 背景技术

磁共振成像（MRI, 英文全称： magnetic resonance imaging ) 系统常被用 于医疗卫生领域， 即利用人体组织中氢原子核 （质子）在磁场中受到射频脉 冲的激励而发生核磁共振现象， 产生磁共振信号， 经过电子计算机处理， 重 建出人体某一层面的图像的成像技术。

在磁共振成像应用中， 如图 1A-1B所示， 病人身体 1 (或目标物）放在 一个成像区域 2中， 成像区域 2由核磁共振成像系统部件的设计和位置布局 决定。现有常规的一体化系统结构包含了从外 向内依次固定的主磁体 3、梯度 线圈 4和射频线圈 5 ,成像区域 2通常位于主磁体 3中央所形成通道的中心位 置， 且成像区域 2 的位置、 大小无法调整。 这种一体化系统面临的一个问题 是用于放置病人身体 1的中心空间非常有限， 由于同时还放置有病床 6, 因此 躺下的病人容易产生封闭恐惧感。 此外， 必须将病人身体 1待成像部位恰当 地放在成像区域 2 内才能实现清晰成像， 而在如此有限的空间内很难通过肢 体摆放将一些肢体部位， 如肩膀， 恰当地放在成像区域 2 内， 因此这些肢体 部位的成像会非常困难， 对于体型大的病人甚至是不可能的。

因此， 如何提供一种放置病人身体的中心空间较大， 且成像区域更加灵 活的核磁共振成像系统及其方法是本领域的技 术人员亟待解决的一个技术问 题。 发明内容

本发明提供一种核磁共振成像系统及其方法， 以扩大放置病人身体的中 心空间， 使得待成像人体部位可以更舒适、 灵活地摆放到成像区域中。

为解决上述技术问题， 本发明提供一种核磁共振成像系统， 包括： 主磁 体， 其中央提供一通道； 病床， 能移入和移出所述通道； 梯度线圈以及射频 线圈， 均与所述病床相连且与所述主磁体分离设置。

较佳地， 还包括匀场部件， 所述匀场部件连接于所述病床上。

较佳地， 所述梯度线圈、 射频线圈以及勾场部件与所述病床可拆卸式或 可移动式连接。

较佳地， 所述射频线圈、 梯度线圈以及匀场部件依次设置在病人身体的 待成像部位外， 且所述射频线圈、 梯度线圈以及匀场部件的大小和形状与病 人身体的待成像部位相对应。

较佳地， 所述主磁体为一体式成型的中空的圓柱体， 所述通道为一圓形 通道。

本发明还提供了一种核磁共振成像方法， 其步骤包括：

提供中央具有一通道的主磁体；

将病人身体放置于病床上；

将分离于所述主磁体的梯度线圈和射频线圈分 别连接至病床并置于病人 身体的待成像部位； 以及

将病床移入所述通道中， 对所述待成像部位进行核磁共振成像。

相比于现有技术， 本发明提供的核磁共振成像系统及其方法具有 如下优 点：

1.本发明用独立于所述主磁体的梯度线圈和射� ��线圈的分离式结构代替 主磁体、 梯度线圈以及射频线圈一体式成型的结构， 所述主磁体为病人和放 射师提供了更多可以利用的空间， 它可以使有封闭恐惧症的病人得到放松， 还可以开辟新的临床应用， 比如核磁共振成像对于需要更多空间的身体运 动 成像中的应用；

2.在为病人提供一个同等大小成像区域的同时� �� 该发明可以减小主磁体 尺寸并显著地缩小 5高斯线， 从而进一步降低磁铁的成本和屏蔽空间代价；

3.在高场情况下， 该发明使用相对较小的主磁体， 减轻了重量增加的担 忧并减少在更高磁场强度时对于制冷剂的消耗 。 附图说明

图 1A为现有技术的核磁共振成像系统的主视剖视� ��；

图 1B为现有技术的核磁共振成像系统的侧视图；

图 2为本发明一具体实施方式的核磁共振成像系� �的侧视图；

图 3 为本发明一具体实施方式的核磁共振成像系统 的结构示意图 （头部 成像）；

图 4A-4B 为本发明一具体实施方式的核磁共振成像系统 的结构示意图 (脚部成像）；

图 5A-5B 为本发明一具体实施方式的核磁共振成像系统 的结构示意图 (肩部成像）。 具体实施方式

为了更详尽的表述上述发明的技术方案， 以下列举出具体的实施例来证 明的范围。

本发明提供的核磁共振成像系统， 如图 2所示， 包括独立设置的主磁体

30以及通过线缆 70连接于病床 60上的磁场调节线圈组 200, 所述主磁体 30 中央设有供所述病床 60以及磁场调节线圈组 200伸入的空间 100。 根据本发 明一实施例， 所述磁场调节线圈组 200 包括梯度线圈和射频线圈。 本发明用 独立于所述主磁体 30的梯度线圈和射频线圈的分离式结构代替现� ��技术中主 磁体 3、 梯度线圈 4以及射频线圈 5—体式成型的结构（见图 1A )。 通过比较 现有技术的图 1B和本发明的图 2可容易地发现，在成像区域大小不变的情况 下，本发明主磁体 30中央的空间 100的内直径由 600mm扩大至 700〜900mm, 避免了过于狭窄的空间使病人产生的封闭恐惧 感， 且本发明无需在整个主磁 体 30内铺设射频线圈对病人全身进行射频检测， 确保人体组织每单位质量对 功率吸收率处于安全限度以下。

较佳地，请继续参考图 2和图 3 , 所述磁场调节线圈组 200还可包括匀场 部件 80, 所述勾场部件 80也通过线缆 70连接于所述病床 60上， 所述射频线 圈 50与主磁体 30产生磁场； 所述梯度线圈 40可以增加或减弱主磁体 30产 生的磁场强度， 使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度 ， 因而有不同 类型的共振频率； 所述匀场部件 80用于均匀磁场。

较佳地， 请继续参考图 2和图 3 , 所述梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀 场部件与所述病床 60可拆卸式或可移动式连接， 且所述射频线圈 50、梯度线 圈 40、 勾场部件 80依次设置在病人身体的待成像部位外侧。 较佳地， 所述梯 度线圈 40、射频线圈 50以及匀场部件的大小和形状与病人各身体部� ��相对应， 例如， 图 3所示的头部成像所使用的梯度线圈 40、射频线圈 50以及匀场部件

80的大小和形状与人的头部轮廓相适应； 图 4A-4B所示的脚部成像所使用的 梯度线圈 40、射频线圈 50以及匀场部件 80的大小和形状与脚部轮廓相适应； 图 5A-5B所示的肩部成像所使用的梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件

80的大小和形状与肩部轮廓相适应。 为了简化目的， 图 4A-4B以及图 5A-5B 中的梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件 80绘制成了一整体结构， 即磁 场调节线圈组 200。 这样， 采用局部的、 较小的与病人身体各部位相对应的梯 度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件 80, 由于局部的梯度线圈 40在更小的 空间内具备良好的线性度，因此减少了磁场强 度变化率 (dB/dt)在安全性上对生 理的约束， 可实现在高场核磁共振成像的高效梯度应用； 同时， 相对于现有 技术， 本发明所引入的声学噪音显著地减弱， 由于梯度线圈 40上的机械力和 磁场强度成比例， 本发明将主磁体 30和梯度线圈 40分离， 限制了声学噪音 的强度， 从而改善了病人的舒适度和机械稳定性， 特别是在高场磁共振成像 应用时效果更加明显； 而且， 本发明采用局部的射频线圈 50和勾场部件 80, 有效地补偿了伴随高磁场强度增加的磁感效应 ， 没有了全身的射频线圈 50, 与主磁体 30分离的射频线圈 50与身体部位共形性更好， 作为衡量人体组织 对能量吸收的指标， 每单位质量对功率吸收率（SAR ), 可以更好地控制在安 全限度下； 另外， 所述主磁体 30、 梯度线圈 40和射频线圈 50在工程上的好 处为： 有效地降低了高场核磁共振成像的一些基本限 制， 如安全性、 功率损 耗和维护成本， 因此可以降低工程问题中的权衡， 从而进一步地探索新的脉 冲序列设计， 获得新技术和硬件设计。 故本发明展现了空间的灵活性， 并保 证了好的成像质量。

需要说明的是， 本发明中的梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件 80 的结构及形状不定， 说明书附图仅为示意图， 也就是说， 所述梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件分别以所述病床 60为支撑铺设即可， 对其具体的 铺设方式此处不做限定， 只要能够与主磁体 30一起实现核磁共振成像即可。

较佳地，请继续参考图 2, 所述主磁体 30为一体式成型的中空的圓柱体。 本发明中， 临床医生可以在病床 60被推入所述主磁体 30中央的空间 100中 之前， 对梯度线圈 40、 射频线圈 50以及匀场部件 80的位置进行调整， 使其 更加贴合病人身体 10, 从而扩大临床医生的活动空间范围。

此外，如图 4B及图 5B所示， 由于主磁体 30中央的空间 100的内直径得 到了扩大， 使得病人身体在病床 60上能有一定的挪动空间。 采用本发明的核 磁共振成像系统可以实现现有技术中几乎无法 实现的某些肢体部位的成像， 如脚和肩等，使得待成像人体部位可以更舒适 、灵活地摆放到成像区域 20中。

本发明还提供了一种核磁共振成像方法， 请结合图 2-3、 4A-4B、 5A-5B, 应用于如上所述的核磁共振成像系统， 其步骤包括：

S1 : 将病人身体 10放置于病床 60上；

S2: 将所述梯度线圈 40和射频线圈 50置于病人身体 10的待成像部位， 当然， 将所述勾场部件 80也置于病人身体 10的待成像部位； S3: 将病床 60推入所述主磁体 30中央的空间 100中， 对待成像部位进 行核磁共振成像。

综上所述， 本发明提供的核磁共振成像系统及其方法， 该系统包括独立 设置的主磁体 30, 连接于病床 60上的梯度线圈 40以及射频线圈 50, 所述主 磁体 30中央设有供所述病床 60、 梯度线圈 40以及射频线圈 50伸入的空间 100。 本发明用独立于所述主磁体 30的梯度线圈 40和射频线圈 50的分离式 结构代替主磁体、 梯度线圈以及射频线圈一体式成型的结构， 避免过于狭窄 的空间使病人产生封闭恐惧感。 同时本发明减少了现有的核磁共振成像系统 对磁体材料和屏蔽空间的要求， 从而进一步降低了相应的成本及维护费用。

显然， 本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和 变型而不脱离本发 明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求 及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包括这些改动和变型在内。