用于超低场弛豫色散的系统和方法技术方案

描述了一种场循环磁共振系统和一种用于操作场循环磁共振系统的方法。根据各种实施例，所公开的系统包括：静态场磁体，其中该磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；射频线圈；以及场循环磁体。根据各种实施例，该方法包括：提供静态场磁体，该静态场磁体配置为对给定视场内的组织样本进行成像；向给定视场施加低静态外磁场；提供射频线圈，该射频线圈配置为产生循环射频场；提供场循环磁体；在给定视场内改变低静态外磁场；以及从系统收集图像。以及从系统收集图像。以及从系统收集图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于超低场弛豫色散的系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年2月15日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR ULTRALOW FIELD RELAXATION DISPERSION”的美国临时专利申请第62/806,664号的优先权和权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此以用于所有目的。

技术介绍

[0003]本文公开的实施例一般涉及用于通过例如磁共振成像(MRI)对组织样本和患者进行成像的系统和方法。
[0004]众所周知，MRI系统的有效性可以与其在图像中产生高质量对比度的能力密切相关，从而更好地区分不同种类的组织和/或单一种类组织内的变化。不同单个体素的对比度差异越大，医师越容易做出诊断。因此，业内众所周知的愿望是开发能够尽可能提高对比度的系统。对比度取决于组织的弛豫时间。由此引申，由于不同组织的弛豫时间随着磁场的变化而变化，如果MRI系统提供变化的磁场，则可以更好地最大化图像的对比度。
[0005]同样众所周知的是，用传统手段产生磁场循环MRI通常是不可行的。因此，可以使用不同的方法来促进磁场循环。产生不同磁场的一种此类方法是自旋锁定。大多数MRI系统可以使组织的部分自旋锁定，但这样做并不总是实用的。此外，与体内相反，当前的MRI系统通常使离体组织自旋锁定。自旋锁定要求磁化受到磁场的影响大于组织可能经历的任何偏移，这可能导致大量能量沉积到组织中。在高场中，自旋锁定所需的强度可能大于比吸收率(SAR)标准所允许的，因此在MRI扫描期间会向人体暴露大量能量。
[0006]产生循环磁场的另一种方法是使用外围设备来改变视场内的静磁场。例如，这样做需要插入到传统MRI扫描仪的膛(其已经很狭窄)中。众所周知，在不破坏扫描仪的情况下，将经常使用的铁磁(铁磁芯可以增加电磁铁的强度)电磁铁放入MRI扫描仪室是很困难的。传统MRI扫描仪通常在铁磁材料上施加过多的力。即使从扫描仪上移除像钢扳手这样小的东西也很困难，并且可能需要关闭磁场，这是一个昂贵的过程。
[0007]鉴于这些缺陷，需要开发MRI系统和方法，所述MRI系统和方法通过使用例如自旋锁定和添加外围设备之类的方法(这些方法目前是不可行的)来有效地循环磁场从而最大化图像对比度。

技术实现思路

[0008]根据各种实施例，提供一种磁共振系统。该磁共振系统包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；以及射频线圈，射频线圈配置为向低静态外磁场施加脉冲循环射频场。磁共振系统还包括场循环磁体，场循环磁体布置成靠近静态场磁体并且与静态场磁体同心。场循环磁体配置为用于改变低静态外磁场。该磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0009]根据各种实施例，提供一种磁共振系统。该磁共振系统包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；以及场循环磁体，场循环磁体布置成靠近静
态场磁体，并且与静态场磁体同心。磁共振系统还包括射频线圈，射频线圈配置为向低静态外磁场施加脉冲循环射频场。磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0010]根据各种实施例，提供一种磁共振系统。该磁共振系统包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；射频线圈；以及场循环磁体。射频线圈配置为向低静态外磁场施加脉冲循环射频场。场循环磁体配置为在给定视场内改变低静态外磁场。该磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0011]根据各种实施例，提供了一种用于操作场循环磁共振系统的方法。该方法包括：提供静态场磁体，静态场磁体配置为对给定视场内的组织样本进行成像；向给定视场施加低静态外磁场；提供射频线圈，射频线圈配置为产生循环射频场；向低静态外磁场施加脉冲循环射频场；以及从系统收集图像。该方法还包括：提供场循环磁体；以及在给定视场内改变低静态外磁场。磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0012]根据各种实施例，提供了一种用于操作场循环磁共振系统的方法。该方法包括：提供静态场磁体，静态场磁体配置为对给定视场内的组织样本进行成像；向给定视场施加低静态外磁场；提供场循环磁体；在给定视场内改变低静态外磁场；以及从系统收集图像。该方法还包括：提供射频线圈，射频线圈配置为产生循环射频场；以及向低静态外磁场施加脉冲循环射频场。磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0013]根据各种实施例，提供了一种用于操作场循环磁共振系统的方法。该方法包括：提供静态场磁体，静态场磁体配置为对给定视场内的组织样本进行成像；向给定视场施加低静态外磁场；提供射频线圈，射频线圈配置为产生循环射频场；提供场循环磁体；在给定视场内改变低静态外磁场；以及从系统收集图像。该方法还包括向低静态外磁场施加脉冲循环射频场。磁共振系统是单侧磁共振成像系统。
[0014]下面详细讨论这些和其他方面和实施方式。前述信息和以下详细描述包括各个方面和实施方式的说明性实例，并且提供了用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概观或架构。附图提供了对各个方面和实施方式的说明及进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。
附图说明
[0015]附图不是按比例绘制的。在各个附图中，相同的附图标记和名称表示相同的元件。为了清楚起见，并非每个组件都在每个附图中标注。在附图中：
[0016]图1是示出了根据各种实施例的各种组织的弛豫色散的曲线图。
[0017]图2是示出了根据各种实施例的各种组织的弛豫色散的曲线图。
[0018]图3是示出了根据各种实施例的具有各种旋转相关时间的分子的弛豫色散的曲线图。
[0019]图4是根据各种实施例的场循环磁共振系统的示意图。
[0020]图5A和图5B示出了根据各种实施例的示例性场循环磁共振系统500的透视图。
[0021]图6A示出了根据各种实施例的示例性场循环磁共振系统的侧视图。
[0022]图6B示出了根据各种实施例的图6A的示例性磁共振成像系统的前视图。
[0023]图7是根据各种实施例的用于操作场循环磁共振系统的示例性方法的流程图。
[0024]图8是根据各种实施例的用于操作场循环磁共振系统的示例性方法的另一流程
图。
[0025]图9是根据各种实施例的用于操作场循环磁共振系统的示例性方法的另一流程图。
[0026]应当理解，附图不一定按比例绘制，附图中的对象相对于彼此也不一定按比例绘制。附图的描绘旨在使本文公开的装置、系统和方法的各种实施例变得清楚和能够理解。在所有附图中，尽可能使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。此外，应当理解，附图并不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。
具体实施方式
[0027]以下对各种实施例的描述仅是示例性和说明性的，而不应被解释为以任何方式进行限制或限定。根据说明书和附图以及权利要求书，本专利技术的其他实施例、特征、目的和优点将是显而易见的。
[0028]除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与它们的各种实施例所属领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁共振系统，包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；以及射频线圈，所述射频线圈配置为向所述低静态外磁场施加脉冲循环射频场。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述静态场磁体包括呈平行配置的多个圆柱形永磁体。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述静态场磁体包括位于其中心的孔，所述孔的直径在1英寸至20英寸之间。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述给定视场是球形或圆柱形视场，其中，所述球形视场的直径在2英寸至20英寸之间，或者所述圆柱形视场的长度大约在2英寸至20英寸之间。5.根据权利要求1所述的系统，还包括：场循环磁体，所述场循环磁体布置成靠近所述静态场磁体，并且与所述静态场磁体同心。6.根据权利要求1所述的系统，还包括：场循环磁体，所述场循环磁体布置成靠近所述低静态外磁场。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在所述给定视场内改变所述低静态外磁场。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在不使用所述射频线圈时改变所述低静态外磁场。9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体是电磁体、配置为相对于主磁体移动的永磁体、或者包括对所述低静态外磁场进行调节和成形的铁磁材料或磁化材料的永磁体。10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体包括位于所述磁体中心的开口。11.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体为环形圈、圆柱形圈或椭圆形圈。12.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体包括多个磁体，所述多个磁体设置成环形配置，或者设置成使所述多个磁体围绕圆周形成的任何其他合适的形状或配置。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为10mT至1T。14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为20mT至100mT。15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为35mT至75mT。16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为1μT至1mT。17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为100μT至900μT。18.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为0.5mT至1T。19.根据权利要求5所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为5mT至195mT。20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述磁共振系统是包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪的单侧磁共振成像系统。21.一种磁共振系统，包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；以及场循环磁体，所述场循环磁体布置成靠近所述静态场磁体，并且与所述静态场磁体同
心。22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体布置成靠近所述低静态外磁场。23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述静态场磁体包括呈平行配置的多个圆柱形永磁体。24.根据权利要求21所述的系统，其中，所述静态场磁体包括位于其中心的孔，所述孔的直径在1英寸至20英寸之间。25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述给定视场是球形或圆柱形视场，其中，所述球形视场的直径在2英寸至20英寸之间，或者所述圆柱形视场的长度大约在2英寸至20英寸之间。26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在所述给定视场内改变所述低静态磁场。27.根据权利要求21所述的系统，还包括：射频线圈，所述射频线圈配置为向所述低静态外磁场施加脉冲循环射频场。28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在不使用所述射频线圈时改变所述低静态外磁场。29.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体是电磁体、配置为相对于主磁体移动的永磁体、或者包括对所述低静态外磁场进行调节和成形的铁磁材料或磁化材料的永磁体。30.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体包括位于所述磁体中心的开口。31.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体为环形圈、圆柱形圈或椭圆形圈。32.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体包括多个磁体，所述多个磁体设置成环形配置，或者设置成使所述多个磁体围绕圆周形成的任何其他合适的形状或配置。33.根据权利要求21所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为10mT至1T。34.根据权利要求21所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为20mT至100mT。35.根据权利要求21所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为35mT至75mT。36.根据权利要求27所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为1μT至1mT。37.根据权利要求27所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为100μT至900μT。38.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为0.5mT至1T。39.根据权利要求21所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为5mT至195mT。40.根据权利要求21所述的系统，其中，所述磁共振系统是包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪的单侧磁共振成像系统。41.一种磁共振系统，包括：静态场磁体，其中，所述磁体配置为向给定视场提供低静态外磁场；射频线圈；以及场循环磁体。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述静态场磁体包括呈平行配置的多个圆柱形永磁体。43.根据权利要求41所述的系统，其中，所述静态场磁体包括位于其中心的孔，所述孔的直径在1英寸至20英寸之间。44.根据权利要求41所述的系统，其中，所述给定视场是球形或圆柱形视场，其中，所述球形视场的直径在2英寸至20英寸之间，或者所述圆柱形视场的长度大约在2英寸至20英寸之间。45.根据权利要求41所述的系统，其中，所述射频线圈配置为向所述低静态外磁场施加脉冲循环射频场。46.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体布置成靠近所述静态场磁体，并且与所述静态场磁体同心。47.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体布置成靠近所述低静态外磁场。48.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在所述给定视场内改变所述低静态外磁场。49.根据权利要求45所述的系统，其中，所述场循环磁体配置为在不使用所述射频线圈时改变所述低静态外磁场。50.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体是电磁体、配置为相对于主磁体移动的永磁体、或者包括对所述低静态外磁场进行调节和成形的铁磁材料或磁化材料的永磁体。51.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体包括位于所述磁体中心的开口。52.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体为环形圈、圆柱形圈或椭圆形圈。53.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体包括多个磁体，所述多个磁体设置成环形配置，或者设置成使所述多个磁体围绕圆周形成的任何其他合适的形状或配置。54.根据权利要求41所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为10mT至1T。55.根据权利要求41所述的系统，其中，所述低静态磁场的范围为20mT至100mT。56.根据权利要求45所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为1μT至1mT。57.根据权利要求45所述的系统，其中，所述循环射频场的范围为100μT至900μT。58.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为0.5mT至1T。59.根据权利要求41所述的系统，其中，所述场循环磁体的磁场强度为5mT至195mT。60.根据权利要求41所述的系统，其中，所述磁共振系统是包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪的单侧磁共振成像系统。61.一种用于操作场循环磁共振系统的方法：提供静态场磁体，所述静态场磁体配置为对给定视场内的组织样本进行成像；向所述给定视场施加低静态外磁场；提供射频线圈，所述射频线圈配置为产生循环射频场；
向所述低静态外磁场施加脉冲循环射频场；以及从所述系统收集图...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆勒，
申请(专利权)人：普罗马克索公司，
类型：发明
国别省市：