[发明专利]磁共振系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振系统，特别涉及一种将热疗功能和磁共振成像功能有机地整合在一起的磁共振系统，以及涉及一种操作该磁共振系统以实现在热疗功能和磁共振成像功能之间切换的操作方法。

背景技术

众多的临床研究表明，辅助热疗在结合放疗和化疗一起使用时，对于癌症或者肿瘤治疗是一种行之有效的手段。通过辅助热疗使肿瘤组织的温度在41摄氏度至43摄氏度之间保持一段预定的时间间隔，能够显著提高肿瘤细胞的杀死率(kill-rate)。基于安全考虑，肿瘤组织周围的正常健康组织的温度必须维持在特定的温度之下。因此，在热疗的过程中，有必要实时测量加热区域的温度状况。传统上，一般通过侵入式元件(invasive means)，例如，热电偶，热敏电阻，或者光纤探针来测量温度。然而，使用侵入式方式测量温度存在如下问题：通过上述测量元件仅能测量探针周围区域的温度，从而温度的空间采样密度(spatial sampling density)比较低；此外，探针的插入可能使病患有疼痛感并且存在风险。

磁共振作为一种非侵入式以及非电离技术，其可以用来生成任意方向上的解剖性图像。另外，通过磁共振成像还可以实现对成像区域的温度测量。然而，传统的磁共振系统在设计上尚未考虑融合热疗系统。因此，简单地将传统的射频热疗装置置入标准的磁共振扫描仪(MR scanner)中，以实现兼具热疗和磁共振成像功能的系统，是非常具有挑战性的。这样的系统整合需要对热疗系统和磁共振系统二者作出很大的改变，以避免不同系统之间的串扰(crosstalk)问题以及磁共振热疗数据变差的问题，而这将在很大程度上会影响准确追踪所需传递的热疗剂量的能力。

因此，有必要提供一种兼具热疗和磁共振成像功能的磁共振系统以及操作该具有复合功能磁共振系统的方法以解决上述提及的技术问题。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种多通道线圈组件。该多通道线圈组件可以工作在第一模式和第二模式。该多通道线圈组件包括多个线圈元件以及多个模式开关。该多个模式开关中的每一者以开关的方式连接在该多个线圈元件的至少两者之间。当该多通道线圈组件工作在第一模式时，该至少一个模式开关被操作以使线圈元件相互断开，该相互断开的线圈元件被配置成响应多个第一输入信号以发送第一射频信号。当该多通道线圈组件工作在第二模式时，该至少一个模式开关被操作以使线圈元件相互连接，该相互连接的线圈元件配置成响应多个第二输入信号发送或者接收第二射频信号。

本发明的另一个方面在于提供一种磁共振系统。该磁共振系统包括主磁体，梯度线圈以及多通道线圈组件。该磁共振系统用于产生主磁场。该梯度线圈用于在选定的梯度轴上将梯度磁场作用到主磁场。该多通道线圈组件包括多个线圈元件以及多个模式开关。该多个模式开关以开关的方式与包括至少两个线圈元件的第一组线圈相连接，并且已开关的方式与包括至少两个线圈元件的第二组线圈相连接。当该多个模式开关被关断时，该第一组线圈的至少两个线圈元件的每一者以及该第二组线圈的至少两个线圈的每一者被配置成接收带有特定相位和幅值的第一输入信号，并且独立的发送第一射频信号，以对感兴趣区域进行加热。当该多个模式开关被闭合时，该第一组线圈的至少两个线圈被配置成共同接收在第一通道传输的带有特定相位和幅值的第二输入信号，该第二组线圈的至少两个线圈被配置成共同接收在第二通道传输的带有特定相位和幅值的第二输入信号。该第一组线圈和该第二组线圈发送或者接收第二射频信号，以通过磁共振成像方式监控感兴趣区域的温度。

本发明的再一个方面在于提供一种操作磁共振系统的方法。该磁共振系统包括多个线圈元件以及以开关的方式与该多个线圈元件相连接的多个模式开关。该操作方法至少包括如下步骤：关断该多个模式开关中的至少一者以断开该多个线圈元件；通过该断开的多个线圈元件发送多通道第一射频信号到感兴趣区域；闭合该多个模式开关中的至少一者以形成多个线圈群组，该每一个线圈群组包括至少两个相互连接在一起的线圈元件；以及通过该多个线圈群组发送多通道第二射频信号到该感兴趣区域或者接收来自于该感兴趣区域的多通道第二射频信号。

本发明的磁共振系统以及操作磁共振系统的方法，通过操作多通道线圈组件中的模式开关切换其工作模式，可以至少解决传统的磁共振系统不能很好地集成热疗功能的技术缺陷。通过模式的切换还可以至少解决传统上经过简单功能集成的系统之间的串扰问题，以至少达成磁共振成像测温功能和热疗功能有机集合的技术效果。

附图说明