[发明专利]用于磁共振成像磁体组件的声学屏蔽件

说明书

本发明提供了一种磁共振成像系统部件。所述磁共振成像系统部件包括用于磁共振成像圆柱形磁体组件(102)的声学屏蔽件(124)。所述声学屏蔽件包括圆柱形部分(125)，所述圆柱形部分被配置用于被插入到所述磁共振成像圆柱形磁体组件的膛(106)中并且用于完全覆盖所述磁共振成像系统的所述膛。所述圆柱形部分包括光滑的暴露表面(126)，所述光滑的暴露表面被配置用于背离所述磁共振成像圆柱形磁体组件。所述圆柱形部分还包括附接表面(127)。所述声学屏蔽件还包括被附接到所述附接表面的声学超材料层(128)。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，特别涉及减少在磁共振成像系统的操作期间生成的噪声。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描器使用大型静态磁场来使原子的核自旋对齐，作为产生患者体内的图像的流程的部分。这个大型静态磁场被称为B0场或主磁场。除了用于生成B0场的磁体或主磁体之外，还存在用于生成梯度磁场的梯度线圈。

这些梯度线圈被定位在对象附近或周围，并且被馈送以电流来临时生成梯度磁场。由于梯度线圈被放置在B0场内，因此梯度线圈内的电流流动引起被施加到梯度线圈的机械力。这些机械力的结果是生成声学噪声，该声学噪声可能非常响亮。

Tang等人的期刊文章“Hybrid acoustic metamaterial as super absorber forbroadband low-frequency sound”(Sci Rep.，2017年，第7卷，第43340页，doi:10.1038/srep43340)公开了使用超材料来吸收低频声音。公开了穿孔蜂窝-波纹混合超材料(PHCH)以及其他类型的超材料。

Ma等人的期刊文章“Acoustic Metamaterials:From local resonances tobroad horizons”(Sci.Adv.，2016年，第2卷，e1501595)公开了各种声学超材料。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了磁共振成像系统部件、磁共振成像系统和计算机程序产品。

声学屏蔽磁共振成像系统有几个难点。第一个难点是声学噪声可以具有大的低频分量。通常，噪声将具有数百Hz至数千Hz的频率。屏蔽低频通常需要大结构，这种大结构并不适合用在磁共振成像系统内。另一个难点是噪声的频率，因为在不同的磁共振成像协议中使用的梯度脉冲或者甚至在相同的磁共振成像协议中使用的梯度脉冲能够改变。低频噪声没有恒定的频谱。

本发明的实施例使用声学超材料来提供紧凑的声学屏蔽件，但是仍然能够吸收由梯度线圈生成的低频噪声。这可以通过利用包括声学超材料的声学屏蔽件覆盖圆柱形磁体的膛的内部来实现。

一些实施例要么修改声学超材料的结构，要么修改声学超材料内或周围的空气压力，以调节声学超材料从梯度线圈吸收噪声的频率。能够动态进行压力调节，使得针对由梯度线圈正在生成的噪声来量身定制由声学超材料对声音的吸收。

在一个方面中，本发明提供了一种磁共振成像系统部件。所述磁共振成像系统部件包括用于磁共振成像圆柱形磁体组件的声学屏蔽件。所述声学屏蔽件包括圆柱形部分，所述圆柱形部分被配置用于被插入到所述磁共振成像圆柱形磁体组件的膛中并且用于完全覆盖所述磁共振成像系统的所述膛。所述圆柱形部分包括光滑的暴露表面，所述光滑的暴露表面被配置用于背离所述磁共振成像圆柱形磁体组件。也就是说，光滑的暴露表面背离磁共振成像圆柱形磁体组件的膛。

所述圆柱形部分还包括附接表面。所述声学屏蔽件还包括被附接到所述附接表面的声学超材料层。该实施例可以是有益的，因为在磁共振成像期间，通常生成大量的声学噪声。特别地，在磁体的膛内存在梯度线圈，该梯度线圈能够产生响亮的重复敲击或拍打噪声。使用声学屏蔽件可以减少这种声学噪声并且使得正被成像的对象更加舒适。

磁共振成像圆柱形磁体组件可以包括例如磁体、匀场线圈、用于磁体的磁场匀场线圈、梯度线圈和其他仪器。