[发明专利]磁线圈供电方法和装置

说明书

一种提供用于操作磁共振成像系统的至少一个梯度线圈的电力的装置。根据一些方面，该装置包括被配置成供应第一极性的不同电压的多个电力端子以及被配置成根据脉冲序列提供至少一个输出以向该至少一个梯度线圈供电以产生磁场的线性放大器，线性放大器被配置成由该多个电力端子中的一个或更多个电力端子供电，其中，向线性放大器供电的该多个电力端子中的该一个或更多个电力端子至少部分地基于该至少一个输出来选择。

技术领域

本公开内容一般涉及用于磁线圈的电力部件，更具体地，涉及用于驱动磁共振成像系统中的一个或更多个梯度线圈的电力部件。

背景技术

磁共振成像(MRI)为许多应用提供了重要的成像模态，并且广泛应用于临床和研究环境以产生人体内部的图像。一般地，MRI基于检测磁共振(MR)信号，该磁共振信号是由原子响应于由施加的电磁场造成的状态变化而发射的电磁波。例如，核磁共振(NMR)技术涉及检测在正被成像的对象中的原子(例如，人体的组织中的原子)的核自旋的重新排列或弛豫时由激发的原子的核发射的MR信号。检测到的MR信号可以被处理以产生图像，在医疗应用的背景下，该图像允许出于诊断、治疗和/或研究目的的对体内的内部结构和/或生物过程的调查。

在没有其他模态的安全顾虑的情况下(例如，在不需要将目标暴露于电离辐射例如x射线或者在没有把放射性物质引入体内的情况下)，MRI由于能够产生具有相对高的分辨率和对比度的非侵入性图像而提供了用于生物成像的有吸引力的成像模态。此外，MRI特别适合于提供软组织对比度，其可以被用于对其他成像模态不能够令人满意地成像的主题进行成像。此外，MR技术能够捕获其他模态不能够获取的关于结构和/或生物过程的信息。然而，MRI存在以下大量缺点：对于给定成像应用，MRI可能涉及相对高的设备成本、获得临床MRI扫描仪的限制的可用性和/或困难性以及/或者图像获取过程的长度。

临床MRI的趋势是增大MRI扫描仪的场强，以提高扫描时间、图像分辨率和图像对比度中的一个或更多个，这进而又增加了成本。安装的MRI扫描仪的绝大多数在1.5特斯拉或3特斯拉(T)工作，1.5特斯拉或3特斯拉指的是主要场强B₀的场强。对于临床MRI扫描仪的粗略成本估计是大约每特斯拉一百万美元，这没有把在操作这样的MRI扫描仪时所涉及的实质性操作、服务和维护成本考虑在内。

此外，常规的高场MRI系统通常需要大的超导磁体和相关联的电子器件以生成在其中对对象(例如患者)成像的强的均匀静态磁场(B₀)。这样的系统的尺寸是相当大的，其中典型的MRI安装包括用于磁体、电子器件、热管理系统以及控制台区域的多个空间。MRI系统的尺寸和费用一般将其使用限制于具有充足的空间和资源以购买和维护MRI系统的设施，例如医院或学术研究中心。高场MRI系统的高成本和大的空间要求导致MRI扫描仪的限制的可用性。因此，经常存在以下临床情形：MRI扫描是有益的，但是由于上述一个或更多个限制，MRI扫描是不实际的或者不可能的，如以下进一步详细讨论的。

发明内容

一些实施方式涉及一种提供用于操作磁共振图像系统的至少一个梯度线圈的电力的装置。该装置包括被配置成供应第一极性的不同电压的多个电力端子。该装置还包括被配置成根据脉冲序列向至少一个梯度线圈提供电流以产生磁场的线性放大器。线性放大器被配置成由多个电力端子中的一个或更多个电力端子供电。向线性放大器供电的该多个电力端子中的该一个或更多个电力端子可以改变为产生不同的线性放大器输出电压。

一些实施方式包括一种提供用于操作磁共振成像系统的至少一个梯度线圈的电力的装置，该装置包括多个电力端子和线性放大器，该多个电力端子被配置成供应第一极性的不同电压，线性放大器被配置成根据脉冲序列提供至少一个输出以驱动至少一个梯度线圈以产生磁场，线性放大器被配置成由该多个电力端子中的一个或更多个电力端子供电，其中，向线性放大器供电的该多个电力端子中的该一个或更多个电力端子至少部分地基于该至少一个输出来选择。