[发明专利]磁共振系统的梯度线圈位置校准方法和装置

说明书

本申请提供一种磁共振系统的梯度线圈位置校准方法和装置，该方法包括：在磁共振系统的横断面、矢状面、冠状面中的至少一个成像面上进行目标成像体的成像，得到相应的成像图像；其中，所述目标成像体设置于磁体成像区域的中心位置；根据所述成像图像，确定所述目标成像体相对所述中心位置的成像位置关系与对应预设位置关系之间的偏差；根据所述偏差校准所述磁共振系统的梯度线圈的位置。可提高梯度线圈的电气定位精度。

技术领域

本申请涉及一种医疗器械设备，尤其涉及一种磁共振系统的梯度线圈位置校准方法和装置。

背景技术

人体主要由水、肌肉、脂肪和骨骼等组成，其中氢原子以多种化合物的形成存在于人体各个组织之中。核磁共振成像系统由于采用射频能量激发人体中氢原子，并采用梯度电磁场空间编码的方式来检测不同位置处氢原子的方式，因此具有优异的软组织对比度、无创伤、无电离辐射等优点。在日常的临床应用中得到广泛的应用，尤其在肿瘤、神经系统、消化系统和心血管诊断方面特别重要。

一个磁共振系统，一般包括磁体系统、射频系统、梯度系统和其他附属电子器件。磁共振系统为了进行2D(二维)或者3D(三维)成像，需要采用梯度系统，进行断层层面内或者层位置的编码选择。因此，磁共振系统的梯度系统，尤其是进行梯度编码的梯度线圈的安装精度或者所在系统的电气位置精度直接决定磁共振系统的图像质量和所成像位置的准确度。如在实际的临床中进行磁共振实时介入手术或者磁共振图像3D导航介入手术，对空间位置的精度要求更高。

因此，梯度线圈需要在安装的过程中保持一定的精度。常规的方法是，通过测量梯度线圈与磁体的相对距离，确定并调整梯度线圈在磁体系统中的机械对中。由于梯度线圈约有一吨重，且要求的机械安装精度较高，因此梯度线圈与磁体系统间的间隙和调整，需要辅助的工装进行，通过工装，将重约一吨的梯度线圈送入磁体系统的孔腔内，通过调整梯度线圈前后两端与磁体接触的垫片个数或者支撑机构的厚度，达到调整梯度线圈径向的安装精度；而轴向精度，则通过工装支撑起梯度线圈后，移动工装沿磁体轴向的位移，达到调整轴向精度的目的。这种做法，调整不易，操作时间较长，也难达到较高的精度，影响了2D图像质量和不同断层图像的空间位置精度。

为了便于体积大、重量沉的梯度线圈便于安装，美国专利和商标局公开的公开号为US20090172940的专利申请文件中公开了一种磁共振断层扫描装置中梯度线圈模块的安装装置，美国专利和商标局公开的公开号为US20060137177 的专利申请文件中公开了一种将梯度线圈单元安装到磁共振装置中的装置，这些技术方案设计发明了辅助安装、便于调整和利于测量的机械结构。但无论那种技术方案，都是基于机械结构的中心进行对中调整的，而非电气对中为目的进行调整的。

综上所述，现有技术存在以下的缺点：

1.梯度线圈调整的目的是机械中心与磁体中心重合，由于加工的误差，无法达到实际成像需要的电气中心；

2.由于梯度线圈质量较大，因此调整时间长，且不易操作；

3.由于磁体系统参考机械精度较差，导致梯度线圈调整精度不高。

虽然在中国专利局公开的公告号为CN101046506B的专利申请文件中，公开了一种基于球谐函数的磁共振图像梯度变形校正方法，采用基于球谐函数并利用水模的磁共振图像，针对梯度场变形进行的系统校正。主要针对磁共振系统梯度线性不理想情况，采用有多个控制点的特殊复杂三维水模，采用球谐函数计算的方式，计算出各个控制点的梯度场的刚性变形量(delta(x,y,z))。但是，该方案中：1)需要特殊控制点的复杂水模；2)且为图像的后处理范畴，而非实现梯度线圈的调试安装；3)是图像配准的方式，与水模图像一致，但缺乏成像与系统机械位置精度的一致性，不利于穿刺活检等要求高精度位置的介入操作；4)仅可计算delta(x,y,z)三个自由度。因此，仍无法解决上述现有技术存在的问题。

发明内容