[发明专利]局部匀场装置及补偿主磁场的不均匀性的方法

说明书

本发明涉及局部匀场装置及补偿主磁场的不均匀性的方法，其中该局部匀场装置包括：一局部线圈，被布置为覆盖一检查对象的一局部区域，以接收来自局部区域的磁共振信号；多个匀场线圈，其中多个匀场线圈被集成在局部线圈中或者被布置为包围局部线圈的至少一部分；以及一匀场控制器，被配置为根据在局部区域内的主磁场的强度分布，控制多个匀场线圈中的至少一个匀场线圈，以提供用于补偿在局部区域内的主磁场的分量的场分布。

技术领域

本发明涉及一种局部匀场装置及补偿主磁场的不均匀性的方法。

背景技术

医学影像是为了医疗或医学研究目的，对人体或人体某部位，以非入侵的方式获得内部组织影像的技术与处理过程，其已经变成了一种广泛使用的用于所有人体部位的重要的医学诊断技术。采用了医学影像技术的磁共振成像系统在患者所处的圆柱形测量空间内施加磁场，其中在基本磁场中，为了获得患者身体内部区域中的磁共振层照片，即借助磁共振技术生成的图像数据，需要将患者的身体暴露给尽可能均匀的静止主磁场。由此将患者身体内的核自旋平行对准基本磁场的方向。此外，例如在患者所处区域借助合适的高频天线将高频脉冲辐射到患者身体内，以借助该高频脉冲对患者的待激励的核自旋进行激励，从而通过施加高频场来激励磁共振信号的发射。

待获取的磁共振成像图片的质量主要取决于主磁场的均匀性，而且主磁场的均匀性尤其被用于脂肪抑制。在脂肪饱和序列中，存在两种射频脉冲，其中一种用于水信号成像，另一种是用于抑制脂肪信号的脂肪饱和脉冲。水和脂肪的这两种共振频率彼此相当接近，这造成在主磁场不均匀的情况下，水和脂肪的共振频率变得模糊不清，脂肪饱和脉冲难以抑制脂肪信号。在现有技术中，其中一种解决方式是在梯度线圈中集成匀场线圈，通过流过匀场线圈的匀场电流，对全局主磁场进行补偿，改善主磁场的均匀性，从而使得检查对象或患者的全身的主磁场更加均匀。然而，这种解决方式极为复杂而且成本昂贵，而且仍无法很好的解决检查对象局部区域的主磁场的不均匀性问题。另一种解决方式通过控制流过梯度线圈中的两个或更多个区段的电流，使得在成像序列和/或在获取成像信号数据期间，校正高阶磁场不均匀性。然而，这种解决方式虽然避免了使用匀场线圈，但是需要对流过梯度线圈的不同区段的电流进行独立地控制，这使得梯度线圈的操控复杂性更高。

此外，对于解剖结构复杂的部位，例如膝盖骨区域的不规则结构在组织与空气之间形成不规则的交界面，导致主磁场的场分布产生急剧变化，膝盖骨附近的主磁场失真。

发明内容

本发明提供了一种局部匀场装置及补偿主磁场的不均匀性的方法。根据本发明的局部匀场装置结构简单而且成本也低，能够使得在检查对象的局部区域中的主磁场更加均匀，有效解决在局部区域中的磁场失真的问题以及导致的脂肪饱和，进而使得该局部区域的成像质量更高。

本发明的一方面提供了局部匀场装置，该局部匀场装置包括：一局部线圈，被布置为覆盖一检查对象的一局部区域，以接收来自局部区域的磁共振信号；多个匀场线圈，其中多个匀场线圈被集成在局部线圈中或者被布置为包围局部线圈的至少一部分；以及一匀场控制器，被配置为根据在局部区域内的主磁场的强度分布，控制多个匀场线圈中的至少一个匀场线圈，以提供用于补偿在局部区域内的主磁场的分量的场分布。本发明的局部匀场装置提供了良好的匀场效果，能够有效消除在检查对象的局部区域中由于待检查部位的不规则形状，在组织与空气之间形成不规则交界面而导致的主磁场分布不均匀。

根据本发明的局部匀场装置的示例性实施例，在多个匀场线圈被布置为包围局部线圈的至少一部分的情况下，局部匀场装置包括围绕局部线圈的套筒，其中多个匀场线圈被布置在套筒上。由此，局部匀场装置的匀场线圈能够被布置在局部线圈的外部，且紧密地围绕局部线圈的至少一部分，使得局部匀场装置的结构紧凑。

根据本发明的局部匀场装置的示例性实施例，多个匀场线圈包括多个螺线管形状的第一匀场线圈和多个鞍形的第二匀场线圈，其中，第一匀场线圈和第二匀场线圈被分层堆叠在套筒的筒壁上。在局部线圈外部的不同形状的匀场线圈提供了产生不同阶的磁场分量的可能性。