背景技術(shù)：

磁共振成像(mri)為許多應(yīng)用提供了重要的成像模態(tài)，并且廣泛用于臨床和研究環(huán)境中以產(chǎn)生人體內(nèi)部的圖像。作為一般性，mri基于檢測磁共振(mr)信號，磁共振(mr)信號是響應(yīng)于由施加的電磁場導(dǎo)致的狀態(tài)變化而由原子發(fā)射的電磁波。例如，核磁共振(nmr)技術(shù)包括：在正被成像的對象中的原子(例如人體組織中的原子)的核自旋的重新排列或弛豫時，檢測從激發(fā)的原子的核發(fā)射的mr信號。檢測的mr信號可以被處理以產(chǎn)生圖像，這在醫(yī)學(xué)應(yīng)用的背景下允許對身體內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或生物過程進(jìn)行調(diào)查以用于診斷、治療和/或研究目的。

mri由于在沒有其他模態(tài)的安全性考慮(例如不需要使受試者暴露于電離輻射例如x射線或?qū)⒎派湫晕镔|(zhì)引入身體)的情況下產(chǎn)生具有相對高分辨率和對比度的非侵入性圖像的能力而為生物成像提供了吸引人的成像模態(tài)。另外，mri特別好地適合于提供軟組織對比，其可以用于對其他成像模態(tài)不能令人滿意地成像的主題進(jìn)行成像。此外，mr技術(shù)能夠捕獲關(guān)于其他模態(tài)不能獲取的結(jié)構(gòu)和/或生物過程的信息。然而，常規(guī)mri技術(shù)存在許多缺點(diǎn)，對于給定的成像應(yīng)用，缺點(diǎn)可以包括設(shè)備的相對高的成本、有限的可用性(例如獲得對臨床mri掃描儀的訪問的難度和費(fèi)用)、圖像采集過程的長度等。

臨床mri的趨勢是增加mri掃描儀的磁場強(qiáng)度，以改善掃描時間、圖像分辨率和圖像對比度中的一個或更多個，這反而抬高了mri成像的成本。絕大多數(shù)安裝的mri掃描儀使用至少1.5或3特斯拉(t)進(jìn)行操作，這指的是掃描儀的主磁場b0的磁場強(qiáng)度。臨床mri掃描儀的粗略成本估計為大約每特斯拉一百萬美元，其甚至不考慮操作這樣的mri掃描儀所涉及的實質(zhì)性操作成本、服務(wù)成本和維護(hù)成本。

另外，常規(guī)高場mri系統(tǒng)通常需要大的超導(dǎo)磁體和相關(guān)聯(lián)的電子器件，以生成對象(例如患者)在其中成像的強(qiáng)均勻靜磁場(b0)。超導(dǎo)磁體還需要低溫設(shè)備來保持導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)。這樣的系統(tǒng)的尺寸是相當(dāng)大的，其中，典型的mri設(shè)備包括用于磁性部件、電子器件、熱管理系統(tǒng)和控制臺區(qū)域的多個房間，包括用于隔離mri系統(tǒng)的磁性部件的特殊屏蔽室。mri系統(tǒng)的尺寸和費(fèi)用通常限制它們對諸如醫(yī)院和學(xué)術(shù)研究中心的設(shè)施的使用，這些設(shè)施具有足夠的空間和資源來購買和維護(hù)它們。高場mri系統(tǒng)的高成本和大量空間需求導(dǎo)致mri掃描儀的可用性有限。因此，常常存在以下臨床狀況：mri掃描將是有益的，但是由于上述限制以及如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的而不切實際或不可行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，可以利用層壓技術(shù)來生產(chǎn)其中制造有一個或更多個磁性部件或其一部分的層壓板。這樣的層壓板可以單獨(dú)使用，與一個或更多個另外的層壓板結(jié)合使用和/或與其他磁性部件組合使用，以便于提供用于磁共振成像(mri)的(一個或多個)磁場。一些實施方式包括層壓板，該層壓板包括至少一個層壓層，所述至少一個層壓層包括至少一個非導(dǎo)電層和至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被圖案化以形成b0線圈的至少一部分，該b0線圈被配置成有助于適用于低場mri的b0場。

一些實施方式包括：混合磁性部件，其包括至少一個b0線圈，所述至少一個b0線圈由纏繞導(dǎo)體形成并且被配置成有助于適用于低場磁共振成像的b0場；以及至少一個層壓板，所述至少一個層壓板包括多個層壓層，所述多個層壓層具有在其上被圖案化的至少一個b0線圈或其一部分和/或至少一個梯度線圈或其一部分。

一些實施方式包括用于制造低場磁共振成像系統(tǒng)的層壓板的方法，該方法包括：提供至少一個非導(dǎo)電層；提供至少一個導(dǎo)電層；將至少一個非導(dǎo)電層和至少一個導(dǎo)電層進(jìn)行附接以形成至少一個層壓層；以及對至少一個導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化以形成b0線圈的至少一部分，該b0線圈被配置成有助于適于用于低場磁共振成像(mri)的b0場。

一些實施方式包括低場磁共振成像(mri)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：第一層壓板，其上形成有至少一個第一磁性部件；第二層壓板，其上形成有至少一個第二磁性部件；以及至少一個電源，被配置成提供電力以操作至少一個第一磁性部件和至少一個第二磁性部件，其中，至少一個第一磁性部件和至少一個第二磁性部件在操作時生成適合于低場mri的至少一個磁場。

附圖說明

將參照以下附圖來描述所公開的技術(shù)的各個方面和實施方式。應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定按比例來繪制。

圖1是使用雙平面磁體配置的低場mri系統(tǒng)的示意圖；

圖2a至圖2c是根據(jù)一些實施方式的用于生產(chǎn)層壓板的單層和多層層壓技術(shù)的示意圖；

圖3a示出了使用銅作為在其上被圖案化的導(dǎo)電跡線(conductivetrace)的材料的層壓層的示例部分；

圖3b示出了使用鋁作為在其上被圖案化的導(dǎo)電跡線的材料的層壓層的示例部分；

圖4示出了根據(jù)一些實施方式的形成在多層層壓板的層上的低場mri系統(tǒng)的示例磁性部件的分解圖；

圖5示出了根據(jù)一些實施方式的集成b0磁體的層壓板的示例性層；

圖6a和圖6b示出了根據(jù)一些實施方式的用于在層壓板的層壓層上圖案化多個線圈的示例性技術(shù)；

圖7a至圖7c示出了根據(jù)一些實施方式的形成在多層層壓板的至少一個層上的b0線圈的螺旋設(shè)計；

圖8a至圖8c示出了根據(jù)一些實施方式的形成在多層層壓板的至少一個層上的b0線圈的圓形設(shè)計；

圖9a至圖9c分別示出了根據(jù)一些實施方式的x梯度、y梯度線圈和z梯度線圈的示例性配置；

圖10示出了根據(jù)一些實施方式的集成b0磁體和梯度線圈的層壓板的示例性層；

圖11a和圖11b示出了根據(jù)一些實施方式的可以使用本文中所討論的層壓技術(shù)制造的示例性線圈；

圖12示出了根據(jù)一些實施方式的使用本文中所描述的技術(shù)形成的層壓板的基于螺線管的線圈配置；

圖13示出了根據(jù)一些實施方式的低場mri系統(tǒng)的示例性部件的框圖；

圖14a至圖14d示出了根據(jù)一些實施方式的b0磁體的混合設(shè)計；

圖15a至圖15c示出了根據(jù)一些實施方式的使用本文中所描述的技術(shù)形成的層壓板的示例性配置；

圖16是根據(jù)一些實施方式的低場mri系統(tǒng)的部件的示意性框圖；

圖17示出了根據(jù)一些實施方式的熱管理部件；

圖18是與一些實施方式一起使用的rf信號鏈的框圖；

圖19a和圖19b示出了根據(jù)一些實施方式的使用層壓板的低場mri系統(tǒng)的坐置系統(tǒng)配置；

圖20a至圖20c示出了根據(jù)一些實施方式的使用層壓板的低場mri系統(tǒng)的傾斜系統(tǒng)配置；

圖21a至圖21g示出了根據(jù)一些實施方式的使用層壓板的低場mri系統(tǒng)的便攜式可變形系統(tǒng)配置；以及

圖22a至圖22c示出了根據(jù)一些實施方式的合并低場mri磁性部件的示例性頭盔。

具體實施方式

mri掃描儀市場絕大多數(shù)由高場系統(tǒng)主導(dǎo)，并且專門用于醫(yī)療或臨床mri應(yīng)用。如上所述，醫(yī)學(xué)成像的一般趨勢是產(chǎn)生具有越來越大的磁場強(qiáng)度的mri掃描儀，其中，絕大多數(shù)臨床mri掃描儀在1.5t或3t下操作，而在研究環(huán)境中使用7t和9t的較高的磁場強(qiáng)度。如本文所使用的，“高場”通常指的是目前在臨床環(huán)境中使用的mri系統(tǒng)，并且更具體地指的是在處于或高于1.5t的主磁場(即b0場)下操作的mri系統(tǒng)，但在0.5t與1.5t之間操作的臨床系統(tǒng)通常也被認(rèn)為是“高場”。相比之下，“低場”通常指的是在小于或等于約0.2t的b0場下操作的mri系統(tǒng)。

與低場系統(tǒng)相比，高場mri系統(tǒng)的吸引力包括分辨率改進(jìn)和/或掃描次數(shù)減少，從而促進(jìn)對于臨床和醫(yī)學(xué)mri應(yīng)用的越來越高的場強(qiáng)度的推動。然而，如上所述，增加mri系統(tǒng)的磁場強(qiáng)度產(chǎn)生越來越昂貴和復(fù)雜的mri掃描儀，因此限制了可用性并且阻止它們用作通用和/或通常可用的成像解決方案。如上所述，對高場mri的高成本的促進(jìn)因素是昂貴的超導(dǎo)導(dǎo)線和將導(dǎo)線保持在超導(dǎo)狀態(tài)所需要的低溫冷卻系統(tǒng)。例如，用于高場mri系統(tǒng)的b0磁體經(jīng)常使用超導(dǎo)線，其本身不僅昂貴，而且需要昂貴和復(fù)雜的低溫設(shè)備來維持超導(dǎo)狀態(tài)。

在用于非成像研究目的和狹窄且特定的對比度增強(qiáng)的成像應(yīng)用的有限背景中探索低場mri，但是常規(guī)上認(rèn)為低場mri不適合于產(chǎn)生臨床上有用的圖像。例如，分辨率、對比度和/或圖像采集時間通常不被認(rèn)為適合于臨床目的，例如但不限于組織分化、血流或灌注成像、擴(kuò)散加權(quán)(dw)或擴(kuò)散張量(dt)成像、功能mri(fmri)等。

發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了用于生產(chǎn)質(zhì)量改進(jìn)的便攜式和/或低成本低場mri系統(tǒng)的技術(shù)，其可以改善mri技術(shù)在醫(yī)院和研究設(shè)施處的大型mri設(shè)備之外的各種環(huán)境中的大規(guī)?？刹渴鹦?。發(fā)明人的貢獻(xiàn)的一些方面源自他們的認(rèn)識：有助于高場和低場mri兩者的成本和復(fù)雜度的重要因素是產(chǎn)生能夠用于成像應(yīng)用的mr信號所需要的磁性部件。

簡言之，mri包括將要成像的對象(例如患者的全身或一部分)置于靜態(tài)的均勻磁場b0中，以在b0場的方向上與原子的原子自旋對準(zhǔn)。對于高場mri系統(tǒng)，通常需要由超導(dǎo)導(dǎo)線的線圈制成的超導(dǎo)磁體以在高場mri中采用的磁場強(qiáng)度下實現(xiàn)b0的均勻度。不僅超導(dǎo)磁體本身是昂貴的，而且它們通常在操作期間需要低溫冷卻，從而增加了高場mri掃描儀的成本和復(fù)雜度。除了b0磁性部件之外，還提供梯度線圈以對來自對象的mr信號進(jìn)行空間編碼，并且提供發(fā)射線圈和接收線圈以生成與磁場b0的磁場強(qiáng)度相關(guān)的頻率的磁場b1，以引起原子自旋以改變?nèi)∠虿⑶以谠幼孕c磁場b0重新對準(zhǔn)時分別檢測從對象發(fā)射的mr信號。在高的磁場強(qiáng)度和相關(guān)聯(lián)的高頻下，這些磁性部件也相對復(fù)雜和昂貴。

(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，低場mri系統(tǒng)不需要昂貴的超導(dǎo)磁體和/或相關(guān)聯(lián)的低溫冷卻系統(tǒng)，并且磁場強(qiáng)度減小可以便于降低系統(tǒng)中的其他磁性部件的復(fù)雜度和/或成本。為此，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，一些實施方式涉及基本上具有較不復(fù)雜和昂貴的磁性部件的低場mri系統(tǒng)。然而，產(chǎn)生這樣的磁性部件并且制造適合于使用用于這樣做的常規(guī)技術(shù)來執(zhí)行低場mri而比高場mri明顯更不復(fù)雜和昂貴的系統(tǒng)仍然可能存在增加復(fù)雜度和費(fèi)用的技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，使用常規(guī)技術(shù)構(gòu)造b0磁體通常需要根據(jù)精確的設(shè)計規(guī)格圍繞框架纏繞大量的高等級銅線以產(chǎn)生能夠在期望的磁場強(qiáng)度下產(chǎn)生令人滿意的均勻度的磁場的線圈，該過程相對耗時、昂貴、易受生產(chǎn)偏差的影響，并且通常不能很好地擴(kuò)展。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，b0磁體的對準(zhǔn)和與其他磁性部件的對準(zhǔn)會產(chǎn)生另外的問題。

(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，在一些方面與在生產(chǎn)印刷電路板中使用的那些類似的層壓技術(shù)可以用于制造低場mri掃描儀的一個或更多個磁性部件(或一個或更多個磁性部件的一部分)。根據(jù)一些實施方式，用于低場mri的一個或更多個磁性部件(或一個或更多個磁場部件的一部分)被設(shè)置為包括一個或更多個非導(dǎo)電層和一個或更多個導(dǎo)電層的層壓板，一個或更多個導(dǎo)電層被圖案化以形成一個或更多個磁性部件或一個或更多個磁場部件的一部分的部分。術(shù)語“層壓制品”在本文中是指多個疊置的層，通常包括至少一個或更多個非導(dǎo)電層和一個或更多個導(dǎo)電層。除非另有說明，否則術(shù)語“層壓制品”對所使用的材料類型是通用的，并且指示將多個層固定在一起，但是沒有指定用于生產(chǎn)這些層的任何特定材料類型或材料布置。術(shù)語“面板”通常描述由多個層壓層的層壓產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，并且可以是任何形狀或尺寸，并且可以包括任何數(shù)量的層。

根據(jù)一些實施方式，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，一個或更多個b0線圈、一個或更多個梯度線圈、一個或更多個發(fā)射/接收線圈和/或一個或更多個墊片線圈或其任何期望的部分或組合可以被制造在單個層壓板上，或者分布在多個層壓板之間。利用層壓技術(shù)可以促進(jìn)用于生產(chǎn)低場mri磁性部件的成本有效的、可擴(kuò)展的、靈活的、可重復(fù)的和/或可定制的方法。此外，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，使用層壓技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的精度允許設(shè)計和制造使用用于制造或生產(chǎn)mri系統(tǒng)的磁性部件的常規(guī)技術(shù)不可能的幾何形狀、配置和布置。

以下是對與用于低場磁共振應(yīng)用(包括低場mri)的方法和設(shè)備相關(guān)的各種概念以及用于低場磁共振應(yīng)用(包括低場mri)的方法和設(shè)備的實施方式的更詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，本文中所描述的各個方面可以以許多方式中的任何方式來實現(xiàn)。僅出于說明的目的，本文提供了特定實現(xiàn)的示例。另外，以下實施方式中描述的各個方面可以單獨(dú)使用或以任何組合使用，并且不限于本文中明確描述的組合。

如上所述，(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了解決與高場mri系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一個或更多個問題的低場mri系統(tǒng)。例如，可以在不使用超導(dǎo)磁體并且因此不使用相關(guān)聯(lián)的低溫冷卻設(shè)備的情況下實現(xiàn)示例性低場mri系統(tǒng)，從而顯著降低所得到的mri系統(tǒng)的成本、復(fù)雜度和尺寸。為了產(chǎn)生具有適合于高場mri的磁場強(qiáng)度和磁場均勻度的b0場，使用由超導(dǎo)材料形成的螺線管線圈，其中，所生成的b0場在通過螺線管的中心的軸線的方向上。因此，對患者進(jìn)行成像需要將患者置于螺線管線圈內(nèi)部。雖然螺線管線圈特別適合于在高的磁場強(qiáng)度下生成均勻場，但是這種幾何形狀不僅增加了設(shè)備的尺寸，而且需要將要成像的患者置于圓柱形孔中。因此，這種幾何形狀可能不適合患有幽閉恐懼癥的患者，并且可能不能容納大的患者。因此，產(chǎn)生用于高場mri的合適的b0磁體通常所需要的螺線管線圈幾何形狀還具有阻止高場mri成為實用且可用的通用成像器的限制。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，低場mri的特性允許不適合于高場mri的交替(alternate)線圈幾何形狀被用于生成適合于低場mri的b0場。圖1示意性地示出了根據(jù)一些實施方式的低場mri系統(tǒng)100的一部分，其包括可以用來生成適合于低場mri成像的b0場的雙平面磁體幾何形狀。該雙平面磁體包括兩個外部線圈110a和110b以及兩個內(nèi)部線圈112a和112b。當(dāng)對線圈施加適當(dāng)?shù)碾娏鲿r，沿箭頭所指示的方向生成磁場，以產(chǎn)生在線圈之間具有視場的b0場，當(dāng)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計和構(gòu)造時，可以適用于低場mri。

應(yīng)當(dāng)理解，圖1所示的雙平面幾何形狀由于難以獲得用于高場mri的具有足夠均勻度的b0場而通常不適合于高場mri。圖1所示的雙平面b0磁體提供了通常開放的幾何形狀，從而便于可能拒絕使用常規(guī)高場螺線管線圈幾何形狀進(jìn)行成像的患有幽閉恐懼癥的患者使用。此外，由于其開放設(shè)計，并且在一些情況下，由于在低的磁場強(qiáng)度和均勻度下可能通常更大的視場，雙平面設(shè)計可以便于更大的患者使用。

然而，盡管圖1所示的雙平面b0磁體提供了比高場mri可能的情況更不復(fù)雜且成本更低的b0磁體，但是線圈110a、110b、112a和112b的生產(chǎn)通常是相對耗時和靈敏的過程，其通常包括圍繞支承框架重復(fù)纏繞銅線以根據(jù)給定線圈組的特定設(shè)計產(chǎn)生多個匝。為了產(chǎn)生用于低場mri的合適的b0場，通常使用總體高質(zhì)量的導(dǎo)體(例如具有高等級絕緣的粗銅線)來支持生成期望的b0場所需要的相對大的電流。必須注意確保導(dǎo)體的每個匝被精確地并且適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)以生成具有期望的均勻度的b0場。如圖1所示，雙平面磁體中的外部線圈的示例性直徑可以是220cm，其中，典型的匝數(shù)為大約50匝或更多，從而需要大量的導(dǎo)體材料(例如用于雙平面磁體的每一側(cè)的大于一千米的總體高等級的導(dǎo)線)，其必須在多個匝上精確地對準(zhǔn)地纏繞。

另外，一對中的每個線圈(例如線圈110a、110b和線圈112a、112b)應(yīng)當(dāng)被制造成與該對中的其對應(yīng)的線圈基本上相同，以避免一旦線圈被通電所得到的b0場的均勻度劣化。此外，雙平面磁體的每一側(cè)上的線圈(例如線圈110a、112a和線圈110b、112b)也必須仔細(xì)地定位和對準(zhǔn)，以降低所得到的b0場中的不均勻度。因此，使用常規(guī)構(gòu)造技術(shù)制造和安裝這樣的線圈以產(chǎn)生用于低場mri的足夠均勻的b0場趨于相對昂貴、時間密集且容易出錯。

如上所述，(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，代替上述常規(guī)制造技術(shù)(或與其相結(jié)合)，可以使用層壓技術(shù)來制造用于低場mri的b0磁體或其一部分。特別地，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到并理解，b0磁性部件的低場特性允許使用先前不能用于生產(chǎn)用于mri的b0磁體的技術(shù)來制造b0磁性部件或其一部分。例如，除了其他原因之外，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，低場mri的較低功率需求和/或減少的熱輸出允許使用在高場背景下不可用的層壓技術(shù)來生產(chǎn)磁性部件。

根據(jù)一些實施方式，層壓板包括至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被圖案化以形成一個或更多個b0線圈或者一個或更多個b0線圈的一部分，所述一個或更多個b0線圈或者一個或更多個b0線圈的一部分能夠產(chǎn)生或有助于適合于低場mri的b0磁場。如本文中所使用的，b0線圈在本文中是指提供或有助于b0磁場的任何線圈，并且可以包括一個或更多個主線圈b0或其一部分、一個或更多個墊片線圈或其一部分、一個或更多個校正線圈或其一部分等。

層壓板可以包括多個同心線圈以形成圖1所示的一對雙平面b0線圈的一“側(cè)”。第二層壓板可以類似地被構(gòu)造成合并用于雙平面設(shè)計中的視場的另一“側(cè)”的b0線圈。以這種方式，可以使用層壓板技術(shù)來構(gòu)造用于生成用于低場mri系統(tǒng)的b0場的磁性部件。

如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，使用層壓技術(shù)來制造一個或更多個b0線圈(或其一部分)可以解決在制造用于低場mri的b0磁體中的上述缺點(diǎn)中的一個或更多個。例如，b0場均勻度對相應(yīng)線圈的參數(shù)中的相對小的變化非常敏感。特別地，線圈繞組中的小變化、各種線圈的位置和對準(zhǔn)等導(dǎo)致所產(chǎn)生的b0場的場不均勻度。因此，可能難以生產(chǎn)能夠生成具有適合于在通?？芍貜?fù)和低成本工藝中執(zhí)行低場mri的場均勻度的b0場的b0磁體。特別地，再次生產(chǎn)這樣的b0磁體可能是困難的，因為常規(guī)制造技術(shù)本身不適合可重復(fù)的可靠生產(chǎn)，因此不能很好地擴(kuò)展，從而限制了以時間和/或成本有效的方式生產(chǎn)大量令人滿意的b0磁體的能力。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，層壓技術(shù)能夠比使用常規(guī)技術(shù)可行的更準(zhǔn)確和精確地生產(chǎn)磁性部件，從而促進(jìn)用于生產(chǎn)磁性部件的靈活的可重復(fù)的且高度可擴(kuò)展的技術(shù)。

圖1還示意性地示出了一對平面梯度線圈組120a、120b以生成磁場，以便于對所示的低場mri系統(tǒng)的部分進(jìn)行相位和頻率編碼。如上所述，mri系統(tǒng)通過使用梯度線圈以已知方式系統(tǒng)地改變b0場來對所接收的mr信號進(jìn)行編碼，以將所接收的mr信號的空間位置編碼為頻率或相位的函數(shù)。例如，梯度線圈可以被配置成作為沿著特定方向的空間位置的線性函數(shù)而改變頻率或相位，但是也可以通過使用非線性梯度線圈來提供更復(fù)雜的空間編碼分布。例如，第一梯度線圈可以被配置成在第一(x)方向上選擇性地改變b0場以在該方向上執(zhí)行頻率編碼，第二梯度線圈可以被配置成在基本上正交于第一方向的第二(y)方向上選擇性地改變b0場以執(zhí)行相位編碼，并且第三梯度線圈可以被配置成在基本上正交于第一方向和第二方向的第三(z)方向上選擇性地改變b0場以使得能夠?qū)θ莘e成像應(yīng)用進(jìn)行切片選擇。

梯度線圈被設(shè)計成與特定b0磁性部件(例如如圖1所示的一個或更多個b0線圈)一起操作，并且為了令人滿意地操作，通常需要相對精確的制造以及隨后與b0磁性部件的對準(zhǔn)。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，使用層壓技術(shù)來制造一個或更多個梯度線圈(或其一部分)可以促進(jìn)制造低場mri系統(tǒng)的磁性部件的更簡單的更加成本有效的方法。

根據(jù)一些實施方式，層壓板包括被圖案化以形成一個或更多個梯度線圈或者一個或更多個梯度線圈的一部分的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層當(dāng)在低場mri設(shè)備中操作時能夠產(chǎn)生或有助于適合于提供對所檢測的mr信號的空間編碼的磁場。例如，層壓板可以包括一個或更多個導(dǎo)電層，所述一個或更多個導(dǎo)電層被圖案化以形成一個或更多個x梯度線圈(或其一部分)、一個或更多個y梯度線圈(或其一部分)和/或一個或更多個z梯度線圈(或其一部分)。形成一個或更多個梯度線圈(或其一部分)的層壓板可以與相應(yīng)的b0磁性部件分離，或者可以形成在同一層壓板的一個或更多個層中。關(guān)于后者，一個或更多個梯度線圈可以由與一個或更多個b0線圈(或其一部分)共用(但是電隔離)的導(dǎo)電層形成，或者可以形成在與一個或更多個b0線圈(或其一部分)分離的一個或更多個導(dǎo)電層中。在層壓板中將一個或更多個梯度線圈(或其一部分)與一個或更多個b0線圈(或其一部分)集成可以促進(jìn)用于低場mri的設(shè)計和制造磁性部件的更簡單更靈活的方法，其進(jìn)一步方面在下面討論。

如上所述，mri系統(tǒng)分別使用發(fā)射線圈和接收線圈(通常稱為射頻(rf)線圈)來激發(fā)和檢測所發(fā)射的mr信號。發(fā)射/接收線圈的配置隨著實現(xiàn)而變化，并且可以包括用于發(fā)射和接收兩者的單個線圈、用于發(fā)射和接收的單獨(dú)線圈、用于發(fā)射和/或接收的多個線圈或者任何組合以實現(xiàn)單通道或并行mri系統(tǒng)。因此，發(fā)射/接收磁性部件通常被稱為tx/rx或tx/rx線圈以通常指代mri系統(tǒng)的發(fā)射和接收部件的各種配置。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，層壓技術(shù)還可以用于制造低場mri系統(tǒng)中的一個或更多個發(fā)射/接收線圈。根據(jù)一些實施方式，層壓板包括被圖案化以形成一個或更多個發(fā)射和/或接收線圈或者一個或更多個發(fā)射和/或接收線圈的一部分的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被配置成當(dāng)與磁性部件結(jié)合地操作時通過產(chǎn)生b1激勵場(發(fā)射)和/或接收所發(fā)射的mr信號(接收)來激發(fā)mr響應(yīng)，所述磁性部件被配置成產(chǎn)生用于對所接收的mr信號進(jìn)行空間編碼的b0場和/或相應(yīng)的梯度場。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，這樣的層壓板可以分別合并用于執(zhí)行單通道或并行mri的單個發(fā)射和/或接收線圈(或其一部分)或者多個發(fā)射和/或接收線圈(或其一部分)，并且可以形成在單獨(dú)的層壓板中或集成在包含一個或更多個b0線圈(或其一部分)和/或一個或更多個梯度線圈(或其一部分)的層壓板中。

低場mri系統(tǒng)還可以包括另外的磁性部件如一個或更多個墊片線圈，所述一個或更多個墊片線圈被布置成生成下述支持系統(tǒng)的磁場：所述磁場可以例如增加b0場的強(qiáng)度和/或均勻度、抵消例如通過梯度線圈的操作產(chǎn)生的有害場效應(yīng)、正被成像的對象的負(fù)載效應(yīng)，或以其他方式支持低場mri系統(tǒng)的磁性部件。當(dāng)墊片線圈被操作以有助于mri系統(tǒng)的b0場(例如有助于場強(qiáng)度和/或改善均勻度)時，墊片線圈用作系統(tǒng)的b0線圈，并且應(yīng)當(dāng)被這樣理解。在一些實現(xiàn)中，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，一個或更多個墊片線圈可以獨(dú)立于系統(tǒng)的其他b0線圈而進(jìn)行操作。

此外，低場mri系統(tǒng)還可以包括被布置成抑制環(huán)境中和/或部件之間的不期望的電磁輻射的(一個或多個)屏蔽部件。(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，可以利用層壓技術(shù)通過在分離的(一個或多個)層壓板中形成這樣的部件或?qū)⑦@些部件集成在包含低場mri系統(tǒng)的其他磁性部件(或其一部分)中的任何一個或組合的層壓板中來制造這樣的部件，例如一個或更多個墊片線圈(或其一部分)和/或一個或更多個屏蔽部件。

如上所述，用于生產(chǎn)包含低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件的面板、片或“板”的層壓技術(shù)大體上可以類似于常規(guī)用于制造印刷電路板(pcb)和某些有限印刷電子器件的技術(shù)，盡管在比例、功率和熱需求等方面不同。這樣的層壓技術(shù)通常包括形成材料的非導(dǎo)電層和導(dǎo)電層，并且對(一個或多個)導(dǎo)電和/或非導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化(例如通過選擇性地去除和/或添加材料)以產(chǎn)生期望的導(dǎo)電圖案或“電路”。這樣的技術(shù)常規(guī)用于生產(chǎn)單層和多層pcb，例如以在安裝在pcb的表面上的分立部件之間提供電互連，并且在有限范圍內(nèi)也被用于生產(chǎn)某些電子部件。

如上所述，由于高場mri系統(tǒng)的高的磁場強(qiáng)度、顯著的功率需求、復(fù)雜的低溫冷卻系統(tǒng)等，層壓技術(shù)在高場背景下不存在可行的解決方案，并且之前沒有預(yù)期用于生產(chǎn)用于mri的磁性部件。然而，(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，在低場背景下，層壓技術(shù)可以用于制造低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件，其示例在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。

同樣如上所述，使用常規(guī)技術(shù)(例如一個或更多個纏繞線圈)生產(chǎn)b0磁體可能是耗時的過程，并且可能易受由于制造偏差等導(dǎo)致的對準(zhǔn)誤差和/或不均勻度的影響。然而，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，用于生產(chǎn)磁性部件的這樣的常規(guī)技術(shù)可以有利地與本文中所描述的層壓技術(shù)結(jié)合使用。例如，使用常規(guī)技術(shù)制造的一個或更多個b0線圈可以補(bǔ)充有使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個b0線圈。下面進(jìn)一步詳細(xì)討論“混合”磁體的一些示例。

圖2a示意性地示出了包括單個非導(dǎo)電層210和形成在非導(dǎo)電層上的單個導(dǎo)電層212的層壓板200。非導(dǎo)電層210(在本文中也稱為基片)可以由任何合適的材料形成。例如，基片210可以由用來形成非導(dǎo)電層且便于生產(chǎn)層壓板的合適的型芯材料、復(fù)合材料、粘合劑和/或?qū)訅喊逯械娜魏我环N或組合形成，包括但不限于fr4、陶瓷、塑料、玻璃、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、預(yù)浸漬復(fù)合纖維(預(yù)浸材料(pre-preg))、多功能環(huán)氧樹脂層壓板如92ml或具有合適特性的任何其他(一種或多種)材料或其組合?；?10可以是單層或由多層非導(dǎo)電材料構(gòu)成，其每個層可以由相同或不同的非導(dǎo)電材料制成。對基片分層允許利用不同材料的有益特性對基片進(jìn)行構(gòu)造?；?10可以被構(gòu)造成具有適合于給定設(shè)計的長度、寬度和厚度的任何期望的尺寸。

同樣，導(dǎo)電層212可以由任何合適的導(dǎo)電材料形成。例如，導(dǎo)電層212可以是薄膜銅或厚膜銅或其他合適的導(dǎo)電材料、厚的或極厚的導(dǎo)電層(例如“極厚銅”)、導(dǎo)電板或能夠通過任何合適的技術(shù)或工藝(例如通過浸涂、電鍍、印刷、模制、粘合、真空浸漬、壓制、干粘合或任何其他合適的(一種或多種)技術(shù))形成為非導(dǎo)電基片210上的層壓板的任何其他類型的導(dǎo)電層。根據(jù)一些實施方式，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，鋁可以用作導(dǎo)體以利用相關(guān)聯(lián)的成本和重量減少。

為了產(chǎn)生期望“電路”，(一個或多個)導(dǎo)電層212可以被圖案化以使用各種減成法、加成法和/或半加成法中的任何一種或組合來形成用于低場mri設(shè)備的一個或更多個磁性部件的期望部分的電導(dǎo)體。減成法使用例如各種光刻工藝中的任一種(包括但不限于化學(xué)蝕刻、光刻蝕等)從導(dǎo)電層選擇性地去除導(dǎo)電材料(例如銅)，留下期望的導(dǎo)電圖案，提供期望的導(dǎo)電電路或電路的一部分。通過提供具有期望圖案(通常被稱為掩模)的光阻材料并將導(dǎo)電層引入相應(yīng)的蝕刻劑以在未用光阻材料處理的位置中去除導(dǎo)電材料來執(zhí)行這樣的工藝。另一減成法包括研磨除去導(dǎo)電層的不需要的部分，留下期望的導(dǎo)電圖案。本文中所述的減成法和/或任何其他合適的方法可以單獨(dú)使用或以任何組合使用以制造期望的導(dǎo)電圖案。

加成法可以包括在基片上電鍍期望的導(dǎo)電圖案或使用導(dǎo)電油墨“印刷”圖案。例如，電鍍可以包括使掩蔽在期望圖案中的光敏膜曝光。然后，可以將經(jīng)曝光的圖案引入化學(xué)浴中，以允許圖案能夠進(jìn)行金屬離子結(jié)合，然后使用與在化學(xué)浴中敏化的圖案結(jié)合的導(dǎo)體(例如用銅)進(jìn)行電鍍，以形成期望的導(dǎo)電圖案。與減成法技術(shù)相比，加成法的優(yōu)點(diǎn)在于形成期望的導(dǎo)電圖案需要更少的導(dǎo)電材料。其他工藝結(jié)合減成法和加成法技術(shù)兩者以形成期望的導(dǎo)電圖案。

根據(jù)一些實施方式，使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個磁性部件可能需要以相對較大的厚度來制造導(dǎo)電層，通常稱為“厚銅”(例如5oz/ft²至19oz/ft²)或“極厚銅”(例如20oz/ft²至200oz/ft²)，但不管導(dǎo)體材料如何選擇，該技術(shù)仍然適用。用于對厚銅或極厚銅進(jìn)行圖案化的合適技術(shù)的示例包括但不限于氯化銅蝕刻、氯化鐵蝕刻、機(jī)械研磨、等離子體蝕刻、激光蝕刻、電火花加工(edm)、電鍍等中的任一種或組合。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用本文中所描述的任何單個技術(shù)或技術(shù)的組合，或者可以使用適合于在非導(dǎo)電基片上對導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化和/或用于生產(chǎn)層壓板的任何其他技術(shù)，因為在層壓板中形成低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件(或其一部分)的方面不限于用于這樣做的任何特定技術(shù)或技術(shù)的組合。

圖2b示意性地示出了包括多個非導(dǎo)電層210和形成在非導(dǎo)電層之間的多個導(dǎo)電層212的層壓板205。如下面更詳細(xì)描述的，導(dǎo)電層212之間的連接可以通過在被稱為“過孔”的中間非導(dǎo)電層中形成填充有導(dǎo)電材料的孔(例如電鍍通孔)來實現(xiàn)。雖然在圖2b中僅明確示出了兩個非導(dǎo)電層和兩個導(dǎo)電層，但如省略號所指示的，可以根據(jù)期望的設(shè)計使用任何數(shù)目的非導(dǎo)電層和導(dǎo)電層來實現(xiàn)層壓板，其一些示例在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，可以為每個非導(dǎo)電層提供多個導(dǎo)電層，例如，非導(dǎo)電層具有層壓到兩側(cè)的導(dǎo)電層。圖2c示出了通過將兩個層壓層附接在一起而形成的多層面板，每個層壓層具有非導(dǎo)電層210，導(dǎo)電層層壓到相應(yīng)非導(dǎo)電層的兩側(cè)。多層層壓板可以使用一個或更多個粘合劑層214來附接。(一個或多個)粘合劑層214可以是諸如預(yù)浸材料、干粘合劑、環(huán)氧樹脂的任何合適的粘合劑或材料的組合，和/或當(dāng)被激活時(例如通過熱和/或壓力)以任何其他合適的層或?qū)拥慕M合將多層層壓板結(jié)合在一起。應(yīng)當(dāng)理解，使用層壓技術(shù)中的任何一種或組合的導(dǎo)電和非導(dǎo)電分層、粘合劑等的任何配置可以用于生產(chǎn)期望的層壓板。

如上所述，可以使用在層壓板中通過適當(dāng)層形成的過孔的期望布置來電連接層壓板的層。圖3a示出了示例性層壓層的一部分的橫截面，在該示例性層壓層上，通過在非導(dǎo)電材料325上對銅導(dǎo)體350進(jìn)行圖案化并使用層之間的過孔連接來形成導(dǎo)電跡線。銅導(dǎo)體350可以被圖案化為任何期望的幾何形狀并且被配置成形成對應(yīng)于低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件(或其一部分)和/或任何支持電子器件、控制電子器件等的期望電路。不同層上的銅導(dǎo)體可以使用過孔如電鍍通孔355電連接。電鍍通孔可以通過穿過層壓板的一個或更多個層鉆孔并使用合適的電鍍技術(shù)形成，從而形成通過非導(dǎo)電材料連接不同層上的電導(dǎo)體的導(dǎo)電路徑。應(yīng)當(dāng)理解，過孔可以穿過整個層壓板形成，或者可以穿過層壓板的層的子集形成，包括連接相鄰層或多個相鄰層。層壓板的層壓層可以包含被布置成連接至層壓板的不同層的多個過孔。例如，具有多個部件或多個部件的一部分的層可以彼此電隔離并且獨(dú)立地連接至在其他層上圖案化的導(dǎo)體(視情況而定)。在層壓板的層上圖案化的導(dǎo)體可以以任何期望的方式連接，并且一個或更多個層可以根本不包括過孔，并且因此保持與層壓板的其他層電隔離。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，盡管銅具有使其成為電導(dǎo)體的有吸引力的選擇的特性，但是也可以使用鋁作為替選或者與其他導(dǎo)體如銅結(jié)合地在層壓板的層上圖案化一個或更多個磁性部件(或其一部分)。根據(jù)一些實施方式，鋁重量更輕，并且比銅便宜，因此便于制造重量更輕的成本降低的層壓板的能力。圖3b示出了使用鋁導(dǎo)體370在其上形成導(dǎo)電圖案的層壓層的一部分的橫截面。鋁導(dǎo)體370可以使用與本文中所描述的相同的層壓技術(shù)形成。鋁與銅相比具有較低的導(dǎo)電性，使得鋁導(dǎo)體370通常需要形成為厚度比銅導(dǎo)體350的厚度更大以獲得相同的導(dǎo)電性(例如可能需要使用80密耳的鋁層來代替50密耳的銅層以實現(xiàn)類似性能)。

圖3b還示出了使用壓入管腳在層壓板的層之間設(shè)置過孔的另一種方法。具體地，鋁管腳過孔377可以通過在層壓板的層之間鉆出的孔插入。應(yīng)當(dāng)理解，管腳過孔可以用于連接相鄰層或多個相鄰層，包括提供穿過整個層壓板的管腳過孔。類似地，管腳過孔可以以期望的任何數(shù)目和配置用于電連接在給定層壓板的各個層上圖案化的導(dǎo)體。雖然圖3b中示出的是管腳過孔377與鋁導(dǎo)體結(jié)合使用，但應(yīng)當(dāng)理解，可以使用管腳過孔并且由任何合適的導(dǎo)體形成管腳過孔。還應(yīng)當(dāng)理解，可以使用導(dǎo)體的組合來制造層壓板，使得使用第一導(dǎo)體(例如銅)形成一個或更多個部件或其一部分并且使用第二導(dǎo)體(例如鋁)形成一個或更多個部件或其一部分。此外，雖然在圖3a和圖3b中示出了銅和鋁，但任何合適的導(dǎo)體可以用于圖案化低場mri系統(tǒng)的期望的磁性部件和/或電子部件，因為本文中所描述的技術(shù)不限于使用任何特定導(dǎo)體或?qū)w的組合。

應(yīng)當(dāng)理解，層壓技術(shù)是相對準(zhǔn)確和精確的，其中，某些工藝能夠在密耳、微米或甚至亞微米級產(chǎn)生準(zhǔn)確度和精度。因此，使用層壓技術(shù)來制造一個或更多個磁性部件(或其一部分)可以大大降低或消除在使用常規(guī)技術(shù)時涉及的制造、對準(zhǔn)和安裝磁性部件的復(fù)雜度和難度。因此，使用減成法、加成法和/或半加成法中的任何合適的一個或組合，(一個或多個)導(dǎo)電層212可以被圖案化以形成低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件(例如b0磁性部件的一個或更多個線圈或其期望部分、一個或更多個梯度線圈、一個或更多個發(fā)射/接收線圈、一個或更多個墊片線圈、一個或更多個屏蔽層等)以提供生產(chǎn)用于mri的磁性部件的更簡單、更靈活、可靠和可擴(kuò)展的模式，其一些具體示例在圖4中示出。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，多個低場mri部件可以集成在單個面板上或分布在多個面板之間以便于根據(jù)期望配置來制造部件。

圖4示出了根據(jù)一些實施方式的與低場mri系統(tǒng)一起使用的示例性多層層壓板400的示意圖。應(yīng)當(dāng)理解，層壓板400被同樣描繪為示出可以通過層壓技術(shù)制造的部件的一些示例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，層壓板不需要包括圖4所示的所有部件，并且可以根據(jù)需要省略所示的部件中的任何一個或更多個。亦即，層壓板可以包括圖4所示的示例性層中的任何一個或組合，以在層壓板中形成部件(或其一部分)中的任何一個或組合。另外，層壓板可以包括圖4中未示出的其他層(例如用于熱管理的一個或更多個層、一個或更多個互連層、具有控制電子器件或其他電子部件的一個或更多個層等)。

所示的部件(或任何期望的子集)可以形成在一個或多個層中，并且單獨(dú)的部件可以形成在與其他部件共用的層上，或者形成在獨(dú)立于其他部件的單獨(dú)的層上。為了簡化多層板(以及層的幾乎無限組合及其配置)的圖示，圖4所示的磁性部件示意性地示出，并不限制磁性部件的幾何形狀或者可以在其上制造它們的層的數(shù)目。因此，圖4所示的以及本文中所描述的示例性層應(yīng)當(dāng)被理解為表示由至少一個非導(dǎo)電層和至少一個導(dǎo)電層組成的單個層壓層或者每個層由一個或更多個非導(dǎo)電層和一個或更多個導(dǎo)電層組成的多個這樣的層壓層。因此，除非另有說明，層是指一個或更多個層壓層。

還應(yīng)當(dāng)理解，圖4中示出可以在板400內(nèi)制造的各種部件的圖示用于一般地表示相應(yīng)的部件，并且不旨在描繪任何特定的幾何形狀或配置?？梢愿鶕?jù)任何期望的幾何形狀和配置來圖案化圖4所示的部件，因為本文中所描述的用于將一個或更多個磁性部件集成在層壓板內(nèi)的技術(shù)不限于與任何特定的幾何形狀、配置或布置一起使用?？梢允褂玫暮线m幾何形狀的一些示例在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論而不加以限制。

如圖所示，示例性層壓板400包括多個b0層(410a、410b)，所述多個b0層上形成有一個或更多個b0線圈(411a、411b)。b0線圈被配置成當(dāng)對(一個或多個)線圈施加適當(dāng)?shù)碾娏鲿r生成用于低場mri系統(tǒng)的b0場的至少一部分。在一些實施方式中，每個b0層包括在導(dǎo)電層上圖案化的一匝或多匝導(dǎo)電跡線以生成期望的b0場的一部分。如圖所示，在層410a上圖案化有線圈411a，線圈411a可以根據(jù)任何期望的幾何形狀被圖案化。例如，線圈411a可以根據(jù)具有一匝或多匝導(dǎo)電跡線的大致圓形幾何形狀被圖案化。線圈411a可以電連接至在層410b上圖案化的線圈411b(例如通過層之間的過孔)，線圈411b也可以是任何期望的幾何形狀(例如具有一匝或多匝導(dǎo)體的大致圓形線圈)。

應(yīng)當(dāng)理解，其上形成有b0線圈的任何合適數(shù)目的層(例如1、10、20、50或更多層等)可以插入在層410a與層410b之間并且電連接至層410a和層410b，每個層上形成有一個或更多個相應(yīng)線圈，當(dāng)用適當(dāng)?shù)碾娏鬟M(jìn)行通電時，提供被配置用于低場mri的b0場的至少一部分。應(yīng)當(dāng)理解，每個層可以具有單個線圈或多個線圈，并且每個線圈可以被圖案化為在其上形成任何數(shù)目的匝從而實現(xiàn)期望的線圈設(shè)計的磁特性和/或電特性。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到并理解，使用層壓技術(shù)來設(shè)計和制造mri部件使得能夠制造具有任何幾何形狀和配置的b0線圈，實際上允許任何幾何形狀、配置和/或布置的線圈設(shè)計，這使用用于制造低場mri系統(tǒng)的b0線圈的常規(guī)技術(shù)是不可行或不可能的。根據(jù)一些實施方式，其上形成有一個或更多個線圈或其一部分的至少一些b0層可以使用與其他層不同的線圈幾何形狀被圖案化以實現(xiàn)期望的b0場。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，一些b0層可以在其上形成有一個或更多個線圈，其可以被獨(dú)立地控制以針對不同的應(yīng)用和環(huán)境來對b0場進(jìn)行調(diào)諧，或者調(diào)節(jié)b0場以校準(zhǔn)或以其他方式實現(xiàn)具有期望強(qiáng)度和/或均勻度的b0場。

特定線圈幾何形狀或線圈幾何形狀的組合以及層壓板內(nèi)的線圈的布置和分布的選擇可以至少部分地取決于要與低場mri應(yīng)用一起使用所生成的期望b0場。此外，具有相同或不同b0線圈設(shè)計的一個或更多個層壓層可以通過連接多個層上的導(dǎo)電跡線的一個或更多個過孔連接。在一些實施方式中，可以選擇過孔的位置以使它們對合成b0場的均勻度的影響最小化和/或通常使通電線圈的一個或更多個電特性最優(yōu)化。下面更詳細(xì)地描述可以用于至少部分地形成用于低場mri的b0磁體的b0線圈設(shè)計的非限制性示例。

由于層壓技術(shù)能夠以如此高的準(zhǔn)確度和精度對電導(dǎo)體進(jìn)行圖案化，因此，可以根據(jù)特定b0磁體的設(shè)計規(guī)范可靠地且高保真地以層壓板形式制造b0磁體(或其任何部分)，以實現(xiàn)具有期望強(qiáng)度和均勻度的b0場。此外，在層壓板的多個層上分布形成b0磁體(或其一部分)的一個或更多個b0線圈的能力允許使b0磁體的參數(shù)最優(yōu)化，以便以使用用于制造b0磁體的常規(guī)技術(shù)不可能的方式來生成期望的b0場。模擬可以用于在多個幾何形狀、配置和/或布置之中進(jìn)行選擇(例如有助于b0場的每個層上的電導(dǎo)體的位置、幾何形狀或其他特性通?？梢员粌?yōu)化)，以產(chǎn)生期望的b0場。然后，可以使用合適的層壓技術(shù)來準(zhǔn)確地且精確地制造所得到的設(shè)計。

根據(jù)一些實施方式，一個或更多個層壓層可以包括(一個或多個)無源磁性部件如使用磁性材料被圖案化的一個或更多個層，以便于以降低的功率需求生成期望的b0場，或者在不使用磁性材料的情況下使用與所需要的相同的功率需求產(chǎn)生較高的b0場。例如，層壓板400可以包括使用鐵或其他磁性材料被案化的一個或更多個層壓層415，所述一個或更多個層壓層415被布置成形成有助于由一個或更多個b0線圈生成的磁場的磁性部件416以實現(xiàn)期望的b0場。由于這樣的磁性材料在不需要電源提供電流以產(chǎn)生磁場的情況下產(chǎn)生或定制磁場，因此，可以以降低的功率需求來產(chǎn)生期望的b0場。此外，由于磁性材料可以用于在沒有相應(yīng)的功率需求增加的情況下產(chǎn)生較高的b0場，因此，磁性材料可以促進(jìn)具有較高b0場的低場mri系統(tǒng)的構(gòu)造，該b0場可能超過0.2t(例如在0.2t與0.5t之間)。

形成在一個或更多個層415上的(一個或多個)磁性部件416可以包括具有相對高的磁導(dǎo)率(μ)的任何一種材料或材料的組合，以輔助產(chǎn)生或定制具有期望的磁場強(qiáng)度和/或均勻度的b0場。(一個或多個)磁性部件416可以由設(shè)置為片的一個或更多個圖案化層形成，或以其他方式制造并合并在一個或更多個層壓層內(nèi)，以產(chǎn)生期望的磁場。如上所述，使用無源磁性部件可以降低產(chǎn)生給定b0場所需要的功率需求。亦即，由于期望的b0的一部分可以無源產(chǎn)生(例如不需要電源來操作部件)，因此可以減少有源磁性部件(例如一個或更多個期望的b0線圈)上的負(fù)荷。因此，一個或更多個b0線圈可以以減小的電流進(jìn)行操作，以與(一個或多個)磁性部件16結(jié)合地產(chǎn)生具有期望的磁場強(qiáng)度和/或均勻度的b0場。降低有源磁性部件的功率需求簡化了驅(qū)動磁性部件的電力電子器件的成本和復(fù)雜度，從而引起層壓板的熱輸出相應(yīng)減少，并且還可以減輕對有源磁性部件在生成具有期望的強(qiáng)度和/或均勻度的b0場方面的約束。

如上所述，層壓板還可以包括被圖案化以形成一個或更多個梯度線圈或一個或更多個梯度線圈的一部分的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層當(dāng)在低場mri系統(tǒng)中操作時能夠產(chǎn)生或有助于適合于提供對所檢測的mr信號的空間編碼的磁場。在圖4所示的示例中，層壓板400包括其上形成有梯度線圈(421a、421b、421c)的多個層壓層(420a、420b、420c)。(一個或多個)層420a包括被圖案化以形成z梯度線圈421a的全部或一部分的導(dǎo)電跡線，(一個或多個)層420b包括被圖案化以形成y梯度線圈421b的全部或一部分的導(dǎo)電跡線，并且(一個或多個)層420c包括被圖案化以形成x梯度線圈421c的全部或一部分的導(dǎo)電跡線。如上所述，圖4中對梯度線圈421a、421b和421c的描繪意在一般地表示使用任何數(shù)目和配置的層來提供一個或更多個期望的梯度線圈的任何合適的幾何形狀的梯度線圈。

作為其中梯度線圈至少部分地形成在層壓板(例如層壓板400)中的一個非限制性示例，例如通過被圖案化為格柵的一個或更多個導(dǎo)體(例如類似于在圖1中示意性地示出的幾何形狀)，z梯度線圈可以使用大致圓形的幾何形狀至少部分地形成在一個或更多個層中，并且x梯度線圈和y梯度線圈可以使用大致矩形的幾何形狀至少部分地形成在一個或更多個層中。用于梯度線圈的導(dǎo)體可以根據(jù)需要以任何組合跨一個或多個層分布，以產(chǎn)生如下梯度線圈：所述梯度線圈與低場mri系統(tǒng)的其他磁性部件集成或不集成，并且與其他磁性部件共用層和/或被圖案化在層壓板的單獨(dú)層上。

在具有b0線圈和用于其上的梯度線圈的層壓板的一些實施方式中，層壓板的至少一個層可以包括b0線圈(或其一部分)和梯度線圈(或其一部分)兩者，其可以被選擇性地控制以提供用于低場成像應(yīng)用的期望的磁場特性。在一些實施方式中，層壓板的層上的相同導(dǎo)電跡線的至少一部分可以取決于線圈如何操作而用作b0線圈或梯度線圈。根據(jù)一些實施方式，梯度線圈可以分布在多個層上，并且根據(jù)一些實施方式，多個梯度線圈(或其一部分)可以形成在單個層(例如x梯度線圈、y梯度線圈和/或z梯度線圈中的一個或更多個)中，因為本文中所描述的技術(shù)不限于在一個層壓板或多個層壓板的多個層上分布磁性部件的任何特定方式。應(yīng)當(dāng)理解，使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個梯度線圈可以與使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個其他磁性部件結(jié)合使用(例如通過將一個或更多個梯度線圈集成在共用的或單獨(dú)的層壓板中)，或者可以與作為低場mri系統(tǒng)的一部分的使用常規(guī)技術(shù)制造的一個或更多個其他磁性部件結(jié)合使用。

同樣如上所述，層壓板還可以包括被圖案化以形成一個或更多個發(fā)射和/或接收線圈或者一個或更多個發(fā)射和/或接收線圈的一部分的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被配置成當(dāng)與線圈結(jié)合地操作時通過產(chǎn)生b1激勵場(發(fā)射)和/或接收所發(fā)射的mr信號(接收)來激發(fā)mr響應(yīng)，所述線圈被配置成產(chǎn)生b0場和相應(yīng)的梯度場。這樣的層壓板可以合并用于執(zhí)行單通道或并行mri的單個發(fā)射和/或接收線圈(或其一部分)或者多個發(fā)射和/或接收線圈(或其一部分)。在圖4所示的示例中，層壓板400包括其上形成有發(fā)射/接收線圈431的全部或一部分的(一個或多個)層430。

可以使用任何合適的幾何形狀來圖案化發(fā)射/接收線圈或發(fā)射/接收線圈組。例如，在一些實施方式中，螺旋形導(dǎo)體可以在一個或更多個層中圖案化以形成一個或更多個發(fā)射/接收線圈(或其一部分)。根據(jù)一些實施方式，可以使用大致矩形的幾何形狀以使用層壓技術(shù)來制造一個或更多個發(fā)射和/或接收線圈。根據(jù)其中不同線圈用于發(fā)射和接收的一些實施方式，發(fā)射線圈和接收線圈可以使用不同的相應(yīng)幾何形狀形成在一個或更多個層中。在一些實施方式中，多個層和/或多個層壓板可以用于共同形成用于低場mri系統(tǒng)的發(fā)射/接收線圈和/或發(fā)射/接收線圈組。應(yīng)當(dāng)理解，使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個發(fā)射/接收線圈可以與使用層壓技術(shù)制造的一個或更多個其他磁性部件結(jié)合使用(例如通過將一個或更多個其他磁性部件集成在共用的或單獨(dú)的層壓板中)，或者可以與作為低場mri系統(tǒng)的一部分的使用常規(guī)技術(shù)制造的一個或更多個其他磁性部件結(jié)合使用。

層壓板還可以包括被圖案化以形成一個或更多個電磁屏蔽件的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被布置成阻止來自環(huán)境的和/或從mri系統(tǒng)的部件生成的電磁能量干擾由mri磁性部件生成的磁場和/或用于以其他方式屏蔽設(shè)備免受電磁干擾。在圖4所示的示例中，層壓板400包括用于提供電磁屏蔽的(一個或多個)層440。雖然僅示出了單個屏蔽層，但是應(yīng)當(dāng)理解，任何合適數(shù)目的屏蔽層可以用于任何不同數(shù)目的位置，并且形成一個或更多個屏蔽件的圖案化的(一個或多個)導(dǎo)電層可以形成在單獨(dú)的層中或者形成在其上形成其他部件的層上(例如在一個或更多個層壓層的未使用部分上電隔離地進(jìn)行圖案化，在上述未使用部分上形成其他磁性部件或其他磁性部分的一部分)。盡管(一個或多個)屏蔽層440可以通過對層壓板400的一個或更多個層中的導(dǎo)體網(wǎng)格進(jìn)行圖案化來形成，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何合適的導(dǎo)體圖案來提供屏蔽以形成任何期望的幾何形狀，該幾何形狀可以基于提供相應(yīng)屏蔽的位置和/或采用特定屏蔽來抑制或消除的電磁干擾的特性來選擇。

電磁屏蔽可以被配置成提供有源屏蔽或無源屏蔽，并且實施方式不限于這一方面。在一些實施方式中，形成在層壓板的多個層上的屏蔽使用一個或更多個過孔而被連接。因此，用于低場mri系統(tǒng)的至少一些屏蔽可以被集成到在其中制造一個或更多個磁性部件的一個或更多個層壓板中，或者被集成在一個或更多個單獨(dú)的層上或其上形成有另一磁性部件(或其一部分)的一個或更多個層上。電磁屏蔽可以包括磁場、電場或兩者的靜態(tài)或動態(tài)屏蔽。

被布置成便于產(chǎn)生期望磁場的墊片線圈也可以被圖案化在層壓板的一個或更多個層上。根據(jù)一些實施方式，層壓板可以包括被圖案化以形成一個或更多個墊片線圈或者一個或更多個墊片線圈的一部分的至少一個導(dǎo)電層，所述至少一個導(dǎo)電層被布置成產(chǎn)生或有助于(一個或多個)磁場并且適于改善由一個或更多個b0線圈生成的b0場的均勻度，或者以其他方式改善給定視場內(nèi)的b0場和/或抵消負(fù)面地影響b0場的其他磁場。在圖4所示的示例中，層壓板400包括其上形成有一個或更多個墊片線圈452(或其一部分)的(一個或多個)層450。對于包括具有至少一個b0線圈和至少一個墊片線圈的層壓板的實施方式，至少一個墊片線圈可以由與至少一個b0線圈(或其一部分)共用(但是電隔離)的導(dǎo)電層形成，或者可以形成在與至少一個b0線圈(或其一部分)分離的一個或更多個導(dǎo)電層中。與所討論的其他磁性部件一樣，使用層壓技術(shù)制造的墊片線圈可以與使用層壓技術(shù)制造的其他部件一起使用(例如通過將墊片線圈集成在共用的或單獨(dú)的層壓板中)或與作為低場mri系統(tǒng)的一部分的使用常規(guī)技術(shù)制造的其他部件一起使用。

如上所述，多個低場mri部件(或其一部分)可以形成在層壓板的單個層(即單個層壓層)上。亦即，多個磁性部件或多個磁性部件的一部分可以被圖案化在單個層壓層的同一導(dǎo)電層上。例如，單個層壓層的導(dǎo)電層可以被圖案化以形成一個或更多個b0線圈(形成或有助于完整的b0磁體)和一個或更多個梯度線圈或者一個或更多個梯度線圈的一部分。

作為另一示例，層壓板的單個層壓層可以被圖案化以形成梯度線圈的全部或一部分以及發(fā)射/接收線圈的全部或一部分。梯度線圈和發(fā)射/接收線圈(或其一部分)可以共用形成在層壓層上的至少一些導(dǎo)電元件，或者梯度線圈和發(fā)射/接收線圈(或其一部分)可以分離地形成在同一層壓層上(例如彼此電隔離)。作為又一示例，層壓板的單個層壓層可以被圖案化以形成一個或更多個b0線圈的全部或一部分以及一個或更多個墊片線圈的全部或一部分以用于調(diào)諧用于低場mri系統(tǒng)的b0場的均勻度。(一個或多個)墊片線圈和(一個或多個)b0線圈(或其一部分)可以共用形成在層壓層上的至少一些導(dǎo)電元件，或者(一個或多個)墊片線圈和(一個或多個)b0線圈(或其一部分)可以分離地形成在同一層壓層上(即彼此電隔離)。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)特定設(shè)計，可以根據(jù)需要在一個或更多個共用的層壓層中類似地制造部件(或其一部分)的任何組合，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到并理解，根據(jù)一些實施方式，形成在層壓板上的一些導(dǎo)體可以被配置成執(zhí)行典型地為由單獨(dú)的mri部件執(zhí)行的功能的多個功能。通過重新利用相同的導(dǎo)體以執(zhí)行不同的功能和/或通過在多個部件或多個部件的一部分之間共用層壓板的層壓層，可以減少與制造層壓板相關(guān)聯(lián)的尺寸和成本。

應(yīng)當(dāng)理解，圖4所示的層壓板400的層壓層的次序僅被提供用于說明，并且可以使用層的任何合適的排序。亦即，當(dāng)多個磁性部件(或其一部分)被集成到層壓板中時，可以使用層壓層的任何排序來實現(xiàn)集成磁性部件的期望順序。在一些實施方式中，可以至少部分地基于用于優(yōu)化一個或更多個系統(tǒng)和/或成像參數(shù)的設(shè)計考慮來選擇在其上形成的層和部件的配置，上述設(shè)計考慮包括但不限于電力消耗、梯度線性、b0場均勻度、梯度強(qiáng)度、rf強(qiáng)度、熱考慮等。例如，在一些實施方式中，包括一個或更多個b0線圈的全部或一部分的一個或更多個層可以位于層壓板的(一個或多個)最內(nèi)層以降低低場mri系統(tǒng)的電力消耗。在一些實施方式中，層壓板的一個或更多個外層可以被圖案化以提供電磁屏蔽。因此，在這點(diǎn)上，可以使用層壓板的層的任何排序，因為本文中所描述的技術(shù)不限于與任何特定配置一起使用。

如上所述，雖然層壓板400被示為具有在其中制造的b0線圈、梯度線圈、發(fā)射/接收線圈、墊片線圈和電磁屏蔽的全部或一部分以示出可以使用層壓技術(shù)制造的示例性部件，但是層壓板可以包括部件或其期望部分的任何一個或組合。在一些實施方式中，至少一些示例性部件與(一個或多個)層壓板分開設(shè)置(例如使用用于那些部件的常規(guī)制造技術(shù))。例如，一些實施方式包括在其上形成有一個或更多個b0線圈的(一個或多個)層壓板，其中，低場mri系統(tǒng)的其他部件與(一個或多個)層壓板分開設(shè)置。其他實施方式包括在其上形成有一個或更多個梯度線圈的層壓板，其中，低場mri系統(tǒng)的其他部件與層壓板分開設(shè)置。例如，在這樣的實施方式中，可以使用常規(guī)技術(shù)(例如如上面結(jié)合圖1中的雙平面b0線圈架構(gòu)所描述的)來制造用于低場mri系統(tǒng)的主磁場b0，并且發(fā)射/接收線圈可以由放置在要被成像的對象周圍或附近的基于頭盔和/或基于表面的線圈來提供。在其他實施方式中，層壓板可以在其上形成有一個或更多個b0線圈和一個或更多個梯度線圈(或其一部分)，其中，低場mri系統(tǒng)的其他部件與(一個或多個)層壓板分開生產(chǎn)。

因此，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本文中所描述的技術(shù)制造的層壓板可以包括任何合適數(shù)目的層，在其上形成低場mri部件(或其一部分)的任何一個或組合，并且(一個或多個)這樣的層壓板可以與任何數(shù)目的(一個或多個)其他層壓板或者使用其他技術(shù)生產(chǎn)的其他部件的任何一個或組合結(jié)合使用，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。根據(jù)一些實施方式，可以使用混合方法，其中，一個或更多個磁性部件被實現(xiàn)為具有使用層壓技術(shù)制造的部分和使用常規(guī)技術(shù)制造的部分。

如上所述，可以通過以任何數(shù)目的不同配置將(一個或多個)磁性部件的一部分分布在層壓板的多個層上來部分地或完全地制造磁性部件。圖5示出了根據(jù)一些實施方式的其中制造有b0線圈的多層層壓板500。圖5示出了b0線圈的部分如何分布在層壓板的多個層上以在通電時產(chǎn)生有助于適合于執(zhí)行低場mri的b0場的磁場的一些示例。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，雖然示例層示意性地示出了在其中制造的b0線圈的部分，但是每個層可以(但不必)包括其他部件，上述其他部件包括其他磁性部件(例如一個或更多個梯度線圈、發(fā)射/接收線圈、墊片線圈等)。

示例性層壓板5包括十四個層壓層，相應(yīng)地通過對相應(yīng)導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化來將b0磁體的部分分布在上述十四個層壓層上。在圖5中，設(shè)置在示例層上的導(dǎo)電圖案由大致圓形的線圈示出，其寬度以代表性方式表示形成相應(yīng)線圈的匝數(shù)。線圈用實線和虛線表示以指示：當(dāng)通電時，通過用實線表示的線圈的電流沿與通過用虛線表示的線圈的電流相反的方向流動(例如順時針對逆時針，或反之亦然)。示例層壓板500包括在其上制造的線圈510a、510b、510c、510d、510e、510e、510f和510g，并且這些線圈僅通過示例以下面描述的方式分布。

圖5中的示例性層1-14中的每一個上分別制造有包括多匝例如二十匝導(dǎo)電跡線的線圈510a。亦即，如所描繪的層所示，十四個層中的每一個可以被圖案化以形成具有二十匝導(dǎo)電跡線的相應(yīng)外部線圈。每個線圈510a可以使用層之間的一個或更多個過孔(例如電鍍通孔、管腳或其他合適的導(dǎo)電過孔)連接至后續(xù)層中的線圈510a。可替選地，外部線圈510a中的一個或更多個可以與其他線圈510a電隔離，并且可以例如被配置成獨(dú)立通電(例如線圈510a中的一個或更多個可以用作墊片線圈)。前六個層中的每一個(例如圖5所示的層1-6)由相對于集成b0線圈的外部線圈510a組成，但是另外可以在其上制造其他部件(包括其他磁性部件)。

層7-14中的每一個還在其上制造如由虛線表示的相應(yīng)線圈510b，線圈510b可以在操作時沿與線圈510a相反的方向傳導(dǎo)電流。在示例層壓板500中，每個線圈510b包括少于形成在相應(yīng)層上的線圈510a中的匝數(shù)的匝數(shù)。如由用于表示線圈510b的逐漸減小的線寬度所指示的，形成相應(yīng)線圈的導(dǎo)電跡線的匝數(shù)也可以在其上分布有線圈的層上減少(或以其他方式變化)。例如，層7和層8中的線圈510b可以均包括11匝導(dǎo)電跡線，在相應(yīng)層9-11中制造的線圈510b可以形成有10匝，在層12中制造的線圈510b可以形成有9匝，并且在相應(yīng)層13和14中制造的線圈510b可以形成為8匝。應(yīng)當(dāng)理解，匝配置是示例性的，并且匝數(shù)和匝數(shù)如何變化(或保持恒定)在任何方面都不受限制。

層7-14中的每一個還在其上制造如由表示線圈的實線所表示的相應(yīng)線圈510c，線圈510c可以在操作時沿與線圈510a相同的方向傳導(dǎo)電流。在示例層壓板500中，每個線圈510c包括少于形成在相應(yīng)層中的線圈510b的匝數(shù)的匝數(shù)，該數(shù)量可以在線圈510c被圖案化在其上的層壓層中變化或保持不變。例如，在相應(yīng)層7-10中制造的線圈510c可以形成有6匝，在層11中制造的線圈510c可以形成有5匝，并且在相應(yīng)層12-14中制造的線圈510c可以形成有4匝。然而，該布置僅是示例性的，并且匝數(shù)以及它們?nèi)绾巫兓?或保持恒定)不受該示例布置的限制。

層7-11中的每一個還在其上制造相應(yīng)線圈510d和相應(yīng)線圈510e，層7-9中的每一個在其上制造相應(yīng)線圈510f，并且層7和層9中的每一個在其上制造相應(yīng)線圈510g和相應(yīng)線圈510h。在圖5所示的示例中，連續(xù)的線圈在操作時交替它們傳導(dǎo)電流的方向，并且每個連續(xù)的線圈包括小于前一線圈的多匝導(dǎo)體。然而，該配置僅是示例性的，并且可以根據(jù)需要選擇電流傳導(dǎo)的方向、每個線圈中的匝數(shù)以及層壓板的每個層上的線圈數(shù)以產(chǎn)生或有助于用于低場mri的b0場。

如結(jié)合線圈510a所討論的，形成圖5所示的示例性線圈的導(dǎo)體可以使用層之間的導(dǎo)電過孔與內(nèi)層連接在一起(如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的)和/或與中間層連接在一起。此外，圖5所示的一個或更多個線圈可以被隔離地圖案化并且能夠被獨(dú)立通電。以這種方式，這樣的線圈可以用作墊片線圈，其可以根據(jù)需要進(jìn)行操作以在給定環(huán)境中或在給定負(fù)荷條件下(例如在低場mri系統(tǒng)的校準(zhǔn)期間)改善所得到的b0場的均勻度。

如上所述，設(shè)置在同一層壓層中的線圈可以被配置成使得在操作時，電流在不同的相應(yīng)線圈中沿不同方向流動。例如，在給定層壓層上被圖案化的一個或更多個線圈可以沿與在同一層壓層中被圖案化的一個或更多個其他線圈相反的方向傳導(dǎo)電流。圖6a示出了b0線圈在其上被圖案化的層壓板的示例性層605(例如層605可以類似于圖5所示的層12)。層605包括線圈610a、610b和610c，每個線圈具有多匝導(dǎo)電跡線(例如分別為20匝、10匝和5匝)。圖6b示出了放大了圖6a所指示的區(qū)域645以示出關(guān)于在層605上被圖案化的導(dǎo)電跡線或軌跡的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

如圖6b所示，線圈610a、610b和610c由圖案化的單個導(dǎo)電跡線615形成，使得當(dāng)向?qū)щ娵E線615提供電流時，電流相對于線圈610a、610b和610c以交替的逆時針和順時針方向傳導(dǎo)。特別地，線圈610a沿逆時針方向傳導(dǎo)電流，線圈610b沿順時針方向傳導(dǎo)電流，并且線圈610c沿逆時針方向傳導(dǎo)電流。應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)電跡線615可以被圖案化以實現(xiàn)關(guān)于電流傳導(dǎo)的方向的任何期望的配置。例如，其上制造有多個線圈的層可以被圖案化，使得電流通過每個線圈沿相同方向傳導(dǎo)，或者電流傳導(dǎo)的方向可以通過一個或更多個期望線圈改變，因為本文中所描述的技術(shù)不限于與導(dǎo)體或電流流動方向的任何特定配置一起使用。

圖6a和圖6b還示出了示例性過孔，其中，過孔675在圖6b中標(biāo)記。這些過孔將在一個層壓層上被圖案化的導(dǎo)電跡線與在一個或更多個其他層壓層上被圖案化的導(dǎo)電跡線連接(例如如上述圖3a和圖3b所示的示例性過孔所示)?？梢栽O(shè)置過孔以連接相鄰層壓層中的導(dǎo)電跡線和/或可以通過多個層設(shè)置過孔以連接在任何數(shù)目的期望層壓層上被圖案化的導(dǎo)電跡線。因此，在層壓板的不同層上被圖案化的導(dǎo)電跡線可以以任何方式連接以產(chǎn)生用于在層壓板內(nèi)制造的磁性部件(或其他電子部件)的期望電路。

雖然上面結(jié)合圖5和圖6所示的示例性線圈為大致圓形并且具有基本上均勻的同心匝，但是可以使用其他幾何形狀和配置，因為本文中所描述的技術(shù)不限于與任何特定幾何形狀或配置一起使用。例如，圖7和圖8示意性地示出了可以使用本文中所描述的層壓技術(shù)實現(xiàn)的b0線圈設(shè)計的非限制性示例。與使用常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)(其通常包括圍繞剛性支承結(jié)構(gòu)纏繞正方形或圓形導(dǎo)體)可以實際實現(xiàn)的用于低場mri系統(tǒng)的b0線圈設(shè)計不同，可以借助于層壓工藝的靈活性和精度來實現(xiàn)其他設(shè)計。例如，一般而言，根據(jù)任何期望的尺寸并且根據(jù)任何期望的幾何形狀，可以對用于使用層壓技術(shù)形成的b0線圈的導(dǎo)電跡線進(jìn)行制造和圖案化。因此，可以制造導(dǎo)電路徑，其具有相對尺寸(這使用常規(guī)導(dǎo)線導(dǎo)體通常是不可行的)，并且如果可以的話可以根據(jù)幾何形狀被圖案化(這使用常規(guī)制造技術(shù)是不可行的)。因此，不僅對于b0磁體，而且對于其他磁性部件(例如梯度線圈、發(fā)射/接收線圈、墊片線圈等)也一樣，層壓技術(shù)可以利于制造更好的線圈設(shè)計。

此外，由于層壓技術(shù)允許線圈分布在多個(以及在一些設(shè)計中相對許多)層中，因此，可以選擇每個給定層中的線圈的部分的尺寸、位置、幾何形狀等以總體使所得到的磁場最優(yōu)化。例如，發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了模擬以改變每個層上的導(dǎo)電圖案的一個或更多個參數(shù)從而確定關(guān)于影響所得到的磁場的每個層上的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)體尺寸、位置、幾何形狀、匝數(shù)和/或任何其他(一個或多個)參數(shù)中的任何一個或組合的通常最優(yōu)解決方案。不同的mri應(yīng)用可以具有不同的最優(yōu)解決方案，使得層壓技術(shù)可以用于設(shè)計和實現(xiàn)針對特定mri應(yīng)用定制的低場mri系統(tǒng)。

圖7a至圖7c示出了包括多匝的螺旋形b0線圈設(shè)計，其可以例如被圖案化在層壓板的單個層上或分布在多個層壓層上并使用適當(dāng)放置的過孔來連接。圖7a示出了在一個或更多個層壓層上被圖案化的導(dǎo)電材料的相對寬的螺旋跡線。圖7b示出了螺旋形b0線圈設(shè)計，其中，導(dǎo)電路徑的寬度比圖7b所示的導(dǎo)電路徑更窄但匝數(shù)較多。圖7c示出了螺旋的匝的密度不均勻的螺旋形b0線圈設(shè)計(即當(dāng)螺旋形幾何結(jié)構(gòu)向內(nèi)移動時，螺旋形幾何結(jié)構(gòu)變得更緊密)。與給定的圓形線圈設(shè)計相比，使用一個或更多個可變密度螺旋形b0線圈可以減少產(chǎn)生具有期望強(qiáng)度的b0場所需要的電力的量。使用常規(guī)繞線技術(shù)來制造這樣的螺旋密度可變的b0線圈通常是不切實際或不可行的。應(yīng)當(dāng)理解，其他基于螺旋形的b0線圈設(shè)計也是可以的，并且本文中所示出的幾何形狀和配置僅僅是可能的線圈設(shè)計的示例。

圖8a至圖8c示出了包括多匝的同心環(huán)b0線圈設(shè)計，其可以被圖案化在層壓板的單個層壓層上或使用適當(dāng)放置的過孔分布在多個層壓層上。圖8a示出了形成在一個或更多個層壓層上并且相對于導(dǎo)體的匝具有均勻密度的導(dǎo)體材料的多個連接的圓形跡線。圖8b示出了b0線圈設(shè)計，其中，與圖8a的設(shè)計相比，形成在層壓層上的b0線圈的匝數(shù)和匝密度都增加，同時保持均勻的匝密度。圖8c示出了具有不均勻的匝密度的同心線圈的b0線圈設(shè)計。應(yīng)當(dāng)理解，其他基于圓形的b0線圈設(shè)計例如上面結(jié)合圖5、圖6和圖10所描述的示例性b0線圈配置也是可以的，并且實施方式不限于這一點(diǎn)。

如結(jié)合圖4所討論的，層壓技術(shù)可以用于部分地或全部地和/或單獨(dú)地或與一個或更多個其他磁性部件組合地產(chǎn)生集成在層壓板內(nèi)的梯度線圈。梯度線圈可以根據(jù)適合于特定實現(xiàn)的任何期望的幾何形狀被圖案化。圖9a至圖9c示出了根據(jù)一些實施方式的示例性x梯度線圈、y梯度線圈和z梯度線圈。例如，圖9a示出可以被圖案化在單個層壓層上或分布在層壓板的多個層壓層上的x梯度線圈920a的示例。x梯度線圈920a例如可以被配置成執(zhí)行頻率編碼。類似地，y梯度線圈920b可以被圖案化在單個或多個層壓層上，并且例如被配置成提供相位編碼，并且z梯度線圈920c可以被圖案化在一個或更多個層壓層上并且例如被配置成提供圖像切片的定位。然而，梯度線圈可以被布置和配置成執(zhí)行任何合適的空間編碼。應(yīng)當(dāng)理解，圖9a至圖9c所示的圖案僅是示例性的，并且任何配置或幾何形狀可以用于實現(xiàn)用于低場mri的梯度線圈，因為本文中所描述的技術(shù)不限于用于實現(xiàn)梯度線圈的任何特定設(shè)計或配置。

圖10示出了其中梯度線圈被制造在與至少部分地形成b0磁體的線圈相同的層中的至少一些上的示例。特別地，圖10示出了層壓板的六個層壓層，其中，x梯度線圈1020a、y梯度線圈1020b和z梯度線圈1020c被圖案化在與b0磁體的部分相同的層(例如其上具有圖案化的一個或更多個b0線圈或其一部分的層)中。對于b0磁體，線圈1010a可以類似于圖5所示的線圈510a。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，在這樣的b0線圈的中心的層壓層的區(qū)域可以用于圖案化為一個或更多個梯度線圈或其一部分。例如，x梯度線圈1020a可以被圖案化在層1000a和層1000b上，y梯度線圈1020b可以被圖案化在層1000c和層1000d上，并且z梯度線圈1020c可以連同被圖案化在層壓板的相應(yīng)層上的b0線圈1020a一起被圖案化在層1000e和層1000f上。應(yīng)當(dāng)理解，梯度線圈可以以其他方式(包括梯度線圈整體或部分地被圖案化在層壓板的至少一些單獨(dú)的層壓層上)與用于低場mrib0磁體的b0線圈一起集成在同一層壓板中，因為在層壓板中集成多個磁性部件不限于這樣做的任何特定方式。通過在磁性部件之間共用層，可以減少層數(shù)，從而降低制造層壓板的成本。

同樣如上面結(jié)合圖4所討論的，可以將一個或更多個墊片線圈連同低場mri系統(tǒng)的一個或更多個其他磁性部件一起制造在層壓板內(nèi)。圖11a和圖11b示出了如下示例墊片線圈：所述示例墊片線圈可以被圖案化在層壓板的一個或更多個層上以產(chǎn)生磁場，從而有助于或輔助提供具有期望的強(qiáng)度和均勻度的b0場。作為一個非限制性示例，墊片線圈1150a可以被圖案化在一個或更多個層壓層中，以在通電時產(chǎn)生相應(yīng)的磁場。線圈1150a可以被配置成例如通過將線圈1150a與設(shè)置在同一層壓板或同一層壓層內(nèi)的其他有源部件電隔離使得線圈1150a可以被單獨(dú)供電來獨(dú)立通電。圖11b所示的線圈1150b示出了用于提供集成在層壓板內(nèi)的墊片線圈的不同示例性幾何形狀。類似于墊片線圈1150a，墊片線圈1150b可以被配置成獨(dú)立操作。

應(yīng)當(dāng)理解，墊片線圈可以以任何方式和配置來提供以有助便于產(chǎn)生具有期望的強(qiáng)度和均勻度的b0場的磁場。例如，線圈1150a和/或線圈1150b可以被圖案化在單個層上或分布在多個層上，并且每個線圈可以單獨(dú)地被圖案化在層上或者可以與一個或更多個其他部件或其一部分共用一個或更多個層。此外，具有任何期望的幾何形狀的任何數(shù)目的墊片線圈可以被制造在層壓板內(nèi)，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。根據(jù)一些實施方式，一個或更多個墊片線圈被制造在與低場mri系統(tǒng)的其他磁性部件分開的層壓板內(nèi)。根據(jù)一些實施方式，墊片線圈可以以不同的幾何形狀和/或位置來提供，使得響應(yīng)于系統(tǒng)正在其中被操作的給定環(huán)境，可以選擇性地激活墊片線圈的不同組合。動態(tài)選擇墊片線圈的組合以進(jìn)行操作的能力可以便于產(chǎn)生能夠以可運(yùn)輸式或可載運(yùn)式的方式部署的低場mri系統(tǒng)。如上所述，有助于b0場(例如改善均勻度)的墊片線圈在操作時為b0線圈，因為它們實際上確實有助于mri系統(tǒng)的b0場。

根據(jù)一些實施方式，利用一個或更多個無源墊片來產(chǎn)生磁場，從而有助于具有期望的強(qiáng)度和均勻度的b0場。如上面結(jié)合圖3所討論的，在不需要電源來產(chǎn)生磁場的情況下，可以使用磁性材料來產(chǎn)生磁場。因此，可以提供使用磁性材料來圖案化的一個或更多個層作為無源墊片以輔助產(chǎn)生期望的b0場。與本文中所描述的其他部件一樣，無源墊片可以以任何數(shù)目、布置和幾何形狀來提供，并且可以被圖案化在單個或多個層上(單獨(dú)或在與一個或更多個其他部件共用的層上)，因為關(guān)于提供無源墊片的方面不限于任何特定的配置、幾何形狀或布置?？梢允褂糜删哂腥魏纹谕膸缀涡螤畹拇判圆牧辖M成的單獨(dú)的墊片元件來提供無源墊片。這樣的墊片元件可以通過在期望的位置處將元件固定到面板(例如使用粘合劑或通過其他附接手段)而合并到層壓板中，和/或這樣的墊片元件可以在期望的位置處與層壓板分開布置，因為這些方面不限于將一個或更多個無源墊片合并到低場mri系統(tǒng)中的任何特定方式。

如前所述，層壓技術(shù)可以用于以任何數(shù)目的不同組合和配置來生產(chǎn)磁性部件。例如，發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識到并理解，層壓板技術(shù)還可以用于根據(jù)螺線管b0線圈設(shè)計來實現(xiàn)低場mri系統(tǒng)，其中，所生成的b0場沿著穿過螺線管線圈中心的軸而定向，這是經(jīng)常用于實現(xiàn)高場mri系統(tǒng)的設(shè)計。特別地，根據(jù)一些實施方式，一個或更多個基于螺線管的線圈可以形成在下述多個連接的層壓板上：所述多個連接的層壓板被布置成創(chuàng)建要成像的對象位于其中的通過一個或更多個基于螺線管的線圈的中心的視場。

圖12示出了根據(jù)一些實施方式的包括在其上制造有磁性部件的多個層壓板的磁性設(shè)備1200，上述磁性部件包括用于低場mri的螺線管b0磁體。如圖所示，磁體設(shè)備1200包括要成像的對象可以置于其中的形成八邊形管的八個連接的層壓板。螺線管磁體包括通過連接在每個層壓板上被圖案化的多個導(dǎo)電段形成的b0線圈1210。層壓板可以以任何合適的方式進(jìn)行連接以確保形成在相鄰層壓板上的導(dǎo)電段之間的穩(wěn)定連接(例如一個或更多個導(dǎo)電粘合劑、能夠咬合在一起或以其他方式附接的部分、或任何其他合適的連接器可以用于在相鄰層壓板之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娺B接或機(jī)械連接)。當(dāng)被連接并且以合適的電流通電時，被圖案化在層壓板上的導(dǎo)電段形成螺線管b0線圈1210，其沿磁性設(shè)備1200的縱向(z)方向生成b0場。應(yīng)當(dāng)理解，b0線圈1210的繞組示意性地示出如何可以通過多個層壓板實現(xiàn)螺線管線圈。

在圖12的示例中，磁性設(shè)備1200還包括：形成在相對的層壓板上并且被配置成在x方向上生成梯度磁場的x梯度線圈1220a、1220b；以及形成在相對的層壓板上且被配置成在y方向上生成梯度磁場的y梯度線圈1230a、1230b。此外，磁性設(shè)備1200還包括z梯度線圈1240a、1240b，所述z梯度線圈1240a、1240b具有類似于b0線圈1210的螺線管幾何形狀，但是形成在磁性設(shè)備1200的端部處并且被配置成例如使得能夠在z方向上進(jìn)行切片選擇。梯度線圈的幾何形狀和配置是示例性的，并且可以使用導(dǎo)體的其他圖案來生成梯度場，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

應(yīng)當(dāng)理解，圖12所示的層壓板表示具有任何期望數(shù)量的層的層壓板。亦即，每個層壓板可以包括單個層，或者每個層壓板可以包括多個層，其中多個層中的每一個在其上形成有一個或更多個低場mri部件的全部或一部分，因為期望的磁性部件可以根據(jù)任何期望的配置來制造。例如，b0線圈1210不僅可以通過如圖12所示的連接多個層壓板上的導(dǎo)電段來形成，而且還可以通過連接形成在每個層壓板的多個層中的導(dǎo)電段來形成。

由于本文中所描述的用于制造低場mri系統(tǒng)的部件的層壓技術(shù)是高度可配置的，因此，可以根據(jù)期望的設(shè)計使用任何期望的導(dǎo)電段的幾何形狀和/或尺寸來提供磁性設(shè)備，并且圖12所示的配置和布置僅被提供用于示出根據(jù)一些實施方式的示例。例如，層壓板可以形成為任何尺寸和形狀并且連接在一起以創(chuàng)建期望的幾何形狀。因此，可以生產(chǎn)符合身體的期望部分并且在其上具有圖案化的磁性部件和/或電子部件的任何一個或組合的層壓板系統(tǒng)。根據(jù)一些實施方式，結(jié)合圖12描述的技術(shù)可以用于構(gòu)造用于對期望的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的基于層壓板的系統(tǒng)，其中，可以在具有圍繞形成的并被配置成容納期望解剖結(jié)構(gòu)的幾何形狀的一系列連接的層壓板上制造磁性部件的任何期望的組合。如下面結(jié)合圖22a至圖22c進(jìn)一步詳細(xì)討論的，例如，可以構(gòu)造一系列連接的層壓板以對頭進(jìn)行成像。

如前所述，可以以多種方式利用層壓技術(shù)來生產(chǎn)低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件。圖13中示出了利用使用本文中所描述的層壓技術(shù)生產(chǎn)的層壓板的示例性低場mri系統(tǒng)。特別地，圖13示意性地示出了利用其上制造有低場mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件的層壓板1310a、1310b的低場mri系統(tǒng)1300的部件。應(yīng)當(dāng)理解，圖13所示的磁性部件的雙平面布置類似于圖1所示的雙平面布置，但具有使用層壓技術(shù)通過層壓板1310a、1310b提供的一個或更多個磁性部件，而并非使用常規(guī)技術(shù)生產(chǎn)的磁性部件。例如，使用常規(guī)技術(shù)生產(chǎn)的一個或更多個磁性部件，例如圖1中的b0線圈110a、110b和/或梯度線圈120a、120b已經(jīng)被層壓板1310a、1310b中的集成的磁性部件代替。

在圖13所示的示例性系統(tǒng)中，層壓板1310a可以集成一個或更多個b0線圈和/或一個或更多個梯度線圈，以形成雙平面線圈布置的一“側(cè)”，并且層壓板1310b可以類似地集成一個或更多個b0線圈和/或一個或更多個的梯度線圈，以形成雙平面布置的另一“側(cè)”。因此，可以使用層壓技術(shù)來生產(chǎn)如下雙平面b0磁體：所述雙平面b0磁體在操作時在適合于執(zhí)行低場mri的面板之間生成b0場。用于對所發(fā)射的mr信號進(jìn)行空間編碼的梯度線圈也可以使用層壓技術(shù)而被集成在層壓板1310a、1310b內(nèi)。根據(jù)前述討論應(yīng)當(dāng)理解，可以在層壓板1310a、1310b內(nèi)制造的其他磁性部件和/或電子部件包括但不限于一個或更多個發(fā)射/接收線圈、一個或更多個墊片線圈、屏蔽、電力電子器件、散熱部件等。

如上所述，以層壓板形式提供集成的磁性部件可以避免常規(guī)制造技術(shù)的一個或更多個缺點(diǎn)，包括但不限于相對困難和靈敏的線圈繞組和對準(zhǔn)、磁性部件的后生產(chǎn)對準(zhǔn)、便攜性、對后生產(chǎn)配置和校準(zhǔn)的限制等。此外，以層壓板形式提供集成的一個或更多個磁性部件還可以提供可以簡化低場mri系統(tǒng)的設(shè)計、制造和安裝的靈活性、可靠性和/或可擴(kuò)展性優(yōu)點(diǎn)。使用層壓技術(shù)的集成的磁性部件可以提供另外的益處，包括但不限于關(guān)于幾何形狀和配置的設(shè)計靈活性、針對特定應(yīng)用定制磁性部件的能力、降低的成本、增強(qiáng)的便攜性和/或低場mri系統(tǒng)的緊湊性。

根據(jù)前述討論應(yīng)當(dāng)理解，層壓板(例如層壓板1310a、1310b)可以集成b0線圈、梯度線圈、發(fā)射/接收線圈、墊片線圈和電磁屏蔽中的任一個或組合，并且不限于與磁性部件(或其一部分)的任何特定的一個或組合一起使用?？梢允褂萌魏纹渌捎眉夹g(shù)來提供未集成的任何一個或更多個磁性部件(例如可以使用用于生產(chǎn)相應(yīng)磁性部件的常規(guī)技術(shù)來提供一個或更多個磁性部件)。

根據(jù)一些實施方式，可以使用混合技術(shù)來生產(chǎn)磁性部件，其中，磁性部件的一部分以層壓板形式制造，并且磁性部件的另一部分使用不同的技術(shù)制造。例如，圖14a示出根據(jù)一些實施方式的b0線圈的混合設(shè)計。該混合設(shè)計包括線圈1405和其中集成有線圈1410a、1410b和1410c的層壓板1410。線圈1405可以是如上面結(jié)合圖1所討論的纏繞線圈，或者可以是一個或更多個堆疊的金屬板，線圈1405在通電時產(chǎn)生有助于適合于低場mri的b0場的磁場。由纏繞導(dǎo)體形成的線圈是指通過使用例如導(dǎo)線纏繞導(dǎo)體以形成電磁體而產(chǎn)生的線圈，并且與使用層壓技術(shù)生產(chǎn)的線圈對比，其使用導(dǎo)體代替圖案以形成線圈。類似地，被圖案化在層壓板1410的層上的線圈1410a、1410b和1410c在通電時產(chǎn)生有助于適合于低場mri的b0場的磁場。圖14a所示的示例混合設(shè)計可以表示本文中所描述的任何幾何形狀的雙平面設(shè)計或部件或面的一側(cè)。因此，b0磁體可以使用層壓技術(shù)和非層壓技術(shù)來構(gòu)造以產(chǎn)生適合于執(zhí)行低場mri的期望b0場。

應(yīng)當(dāng)理解，層壓板1410被示意性地示出為表示具有分布在任何數(shù)目的層壓層上的任何數(shù)目的線圈的任何期望的層壓板。例如，層壓板1410可以包括一個或更多個b0線圈(例如b0校正線圈或b0墊片線圈)、一個或更多個梯度線圈和/或一個或更多個tx/rx線圈，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。還應(yīng)當(dāng)理解，層壓板1410不需要如圖14a所示的那樣相對于線圈1405來設(shè)計尺寸，并且可以具有任何尺寸并以任何方式相對于線圈1405來定位，因為圖14a所示的混合設(shè)計僅是層壓板可以如何與使用非層壓技術(shù)形成的一個或更多個線圈(例如纏繞銅線圈、銅板線圈等)結(jié)合使用以生成期望的b0場、期望的梯度場和/或期望的rf場的示例。

圖14b示出了根據(jù)一些實施方式的混合磁體的一部分?；旌洗朋w1400’包括線圈1405’，線圈1405’被配置成產(chǎn)生有助于具有期望的磁場強(qiáng)度和/或均勻度的b0場的磁場。線圈1405’可以是由使用適合于特定設(shè)計和/或期望的磁場強(qiáng)度、電感、電阻、功率需求等的匝數(shù)(例如大約10匝、50匝、100匝、150匝、200匝、250匝、500匝或更多匝)提供的導(dǎo)體(例如纏繞的銅導(dǎo)體、銅板等)形成的線圈。線圈1405’可以被構(gòu)造成任何期望的尺寸。例如，示例性線圈1405’的內(nèi)直徑可以為從10英寸到50英寸的范圍，并且外直徑為從15英寸到80英寸的范圍。應(yīng)當(dāng)理解，這些范圍僅用于說明，并且線圈1405’可以被構(gòu)造為大于或小于上述提供的示例性范圍。線圈1405’可以使用帶狀線、圓形線，方形線或任何其他合適的導(dǎo)體纏繞，并且可以是任何合適的尺度。導(dǎo)體可以是銅、鋁或任何合適的材料，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

混合磁體1400’還包括具有多個層壓層的層壓板1410’，所述多個層壓層具有分別在其上被圖案化的一個或更多個磁性部件。例如，根據(jù)一些實施方式，層壓板1410’包括多個層，每個層具有在其上被圖案化的b0線圈(例如補(bǔ)充線圈、校正線圈或墊片線圈)或其一部分，所述b0線圈或其一部分可以在一些情況下選擇性地操作以有助相應(yīng)磁場從而實現(xiàn)具有期望的強(qiáng)度和/或均勻度的b0場。另外地或可替選地，層壓板1410’可以包括多個層，每個層具有在其上被圖案化以在x、y和/或z方向上產(chǎn)生梯度磁場的梯度線圈或其一部分。根據(jù)一些實施方式，層壓板1410’包括分別被圖案化為x梯度線圈、y梯度線圈和z梯度線圈以在三維空間中提供梯度場的一個或更多個層。層壓板1410’還可以包括被圖案化在一個或更多個層上的其他磁性部件(例如一個或更多個射頻線圈)，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

應(yīng)當(dāng)理解，層壓板1410’可以包括使用本文中所描述的任何技術(shù)或使用任何其他合適的技術(shù)在其上制造的磁性部件和/或電子部件中的任何一個或組合。例如，層壓板1410’可以包括圖4、圖5、圖9a至圖9c、圖10以及圖11a至圖11b所示的并在所附說明書中描述的磁性部件的任何類型和組合。層壓板1410’還可以包括其他部件，例如電子部件、屏蔽、無源元件等。

層壓板1410’可以具有任何合適的幾何形狀和尺寸。特別地，示例性正方形層壓板的尺寸可以為從8”×8”到50”×50”的范圍。例如，示例性層壓板的尺寸可以為約16”×16”、22”×22”或用于給定設(shè)計的任何其他合適的尺寸。示例性非正方形面板可以類似地設(shè)計尺寸。層壓板1410’可以制造有任何數(shù)目的層(例如大約10層、20層、30層、50層或更多層)，在其上可以完全或部分地圖案化為任何期望的磁性部件。圖案化層可以由銅、鋁或厚度適于其上制造的(一個或多個)磁性部件并且考慮到期望的操作特性的其他合適的材料形成。例如，可以使用厚銅(例如5盎司、6盎司、7盎司、8盎司、10盎司等)來圖案化一個或更多個磁性部件和/或可以使用極厚銅(例如20盎司、25盎司、30盎司、50盎司等)來圖案化一個或更多個磁性部件。然而，可以使用其他厚度的導(dǎo)電材料，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。層壓板1410’的總厚度將至少部分地取決于所使用的層數(shù)，示例性厚度范圍為從0.1英寸到幾英寸。

混合磁體1400’可以是單側(cè)磁體或者可以是雙平面磁體的一側(cè)。在后一種情況下，混合磁體的另一側(cè)可以類似地包括線圈1405’和/或具有在其上被圖案化的一個或更多個磁性部件的層壓板1410’。在一些實施方式中，雙平面磁體的另一側(cè)可以不包括層壓板。在這點(diǎn)上，雙平面線圈的相應(yīng)側(cè)可以在構(gòu)造上相同或可以不同(例如可以包括相同或不同的部件或數(shù)目的部件)。因此，雙平面線圈可以是對稱或不對稱的，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制?；旌洗朋w可以被設(shè)計成產(chǎn)生任何期望的磁場強(qiáng)度。例如，混合磁體可以被配置成產(chǎn)生大約5mt、10mt、20mt、50mt、100mt、200mt或更大的磁場強(qiáng)度。

圖14c示出了根據(jù)一些實施方式的混合磁體?；旌洗朋w1400”包括：線圈1405a，其可以與關(guān)于圖14b中的混合磁體1400’所描述的線圈1405’相似或相同；以及層壓板1410”，其可以與關(guān)于圖14b中的混合磁體1400’所描述的層壓板1410’相似或相同。另外，混合磁體1400”包括線圈1405b，線圈1405b也可以與線圈1405’相似或相同。因此，混合磁體1400’包括有助于磁場的兩個線圈1405a和1405b，以便于產(chǎn)生具有期望的強(qiáng)度和/或均勻度的b0場。如圖14c所示，熱管理部件1430也被設(shè)置在線圈1405a與線圈1405b之間，以在操作期間從線圈和層壓板1410”去除熱。熱管理部件1430的各種細(xì)節(jié)在同時提交的申請中進(jìn)行描述。

圖14d示出了在部件已經(jīng)被彼此固定、附接或以其他方式連接之后的混合磁體1400”。如圖所示，熱管理部件1430夾在線圈1405a、線圈1405b與層壓板1410”之間并與其熱接觸，以在操作期間從這些部件吸走熱。例如，冷卻劑(例如冷卻液體或氣體)可以經(jīng)由入口1470a和出口1470b循環(huán)通過熱部件1430，以從磁性部件吸收熱并將熱傳遞出去。如上所述，混合磁體1400”可以是單側(cè)磁體或者可以是雙平面磁體的一側(cè)。下面更詳細(xì)地描述在雙平面構(gòu)造中使用混合磁體1400”的一些實施方式。表1示出了根據(jù)一些實施方式的雙平面磁體的示例性構(gòu)造。

表1

應(yīng)當(dāng)理解，表1中列出的構(gòu)造細(xì)節(jié)僅是示例性的，并且僅被提供用于說明的目的。混合磁體可以以許多其他方式來構(gòu)造以滿足mri系統(tǒng)的給定應(yīng)用的設(shè)計約束。還應(yīng)當(dāng)理解，線圈和/或?qū)訅喊宓牟贾煤蛶缀涡螤畈幌抻谒L制的那些。此外，使用常規(guī)制造技術(shù)實現(xiàn)的磁性部件和使用層壓板技術(shù)實現(xiàn)的磁性部件不限于本文中所討論的組合，因為可以使用混合技術(shù)以任何組合生產(chǎn)低場mri系統(tǒng)的磁性部件。

發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識到，以任何期望的布置或組合將磁性部件合并到層壓板中的能力允許實現(xiàn)許多不同的幾何形狀(例如不同的形狀和/或尺寸)，以便于開發(fā)針對特定mri應(yīng)用定制的低場mri設(shè)備。此外，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，使用層壓板生產(chǎn)磁性部件可以便于制造相對低成本的和/或可載運(yùn)的或以其他方式的便攜式低場mri系統(tǒng)。此外，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，以面板形式生產(chǎn)磁性部件允許制造可折疊和/或可變形的mri磁性部件，這有利于便攜性/可載運(yùn)性以及構(gòu)造特定于特定mri應(yīng)用的mri磁性部件的能力或者便于對身體的特定部分進(jìn)行成像的能力。因此，使用如本文中所描述的層壓板生產(chǎn)mri磁性部件(或其一部分)具有從根本上改變mri可以如何在醫(yī)療或臨床環(huán)境中使用以及革命性地產(chǎn)生具有深遠(yuǎn)影響的mri行業(yè)的能力，大大擴(kuò)展了可以利用mri的環(huán)境和情況。

可以以各種幾何形狀來生產(chǎn)和布置層壓板以便于構(gòu)造期望的低場mri系統(tǒng)。例如，圖13示出了以大致雙平面布置進(jìn)行布置的層壓板。在一些實施方式中，層壓板被布置成不同的幾何形狀，例如以產(chǎn)生被配置用于特定類型的成像和/或?qū)μ囟ǖ母信d趣的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的低場磁性部件。圖15a至圖15c示出了根據(jù)一些實施方式的示例性幾何形狀。在圖15a至圖15c中，示意性地示出了層壓板，并且應(yīng)當(dāng)理解，所示的層壓板一般地表示具有任何期望數(shù)目的層的層壓板，其具有以任何期望的布置形成在其上的磁性部件的期望的任何一個或組合。圖15a示出了示例性層壓板幾何形狀1500a，其包括被布置成便于頭部的低場mri的四個連接的層壓板。層壓板被大致布置和連接成容納頭部，使得頭部的期望部分在所得到的b0場的視場內(nèi)。層壓板可以以任何合適的方式彼此連接、附接或固定，包括但不限于通過粘合劑、通過一個或更多個連接器、通過一個或更多個鉸鏈和/或通過其任何組合或者任何其他合適的方法。

在幾何形狀1500a中，所示的一個或更多個層壓板以本文中所討論的各種組合中的任一種集成低場mri系統(tǒng)的磁性部件。例如，在一種實現(xiàn)中，層壓板1510a和1520a中的每一個可以包括其上形成有用于生成低場mri系統(tǒng)的b0場的b0線圈的全部或一部分的至少一個層。在這樣的實現(xiàn)中，一對面板1510a、1520a可以以在先前關(guān)于圖13描述的雙平面幾何形狀來布置。并且尺寸設(shè)計成提供容納頭部的視場。層壓板1530a和1540a可以包括低場mri系統(tǒng)的一個或更多個其他部件(例如一個或更多個梯度線圈、發(fā)射接收線圈、墊片線圈等)，或者它們本身可以包括b0線圈的全部或一部分，以有助于生成期望的b0場。添加另外的b0線圈可以允許在不減損b0場的強(qiáng)度或均勻度的情況下放松對每個b0線圈的功率需求?？商孢x地，面板1530a和1540a中的一個或兩個可以不包括任何低場mri磁性部件，但是可以被制造成包括支持電子器件，例如，電力電子器件或控制電子器件可以包括熱管理部件、屏蔽和/或可以被提供用于結(jié)構(gòu)支承。

應(yīng)當(dāng)理解，圖15a所示的幾何形狀是示例性的，并且其他布置也是可以的。例如，面板的尺寸可以被設(shè)計成容納頭部，使得被掃描的人面對側(cè)面板(例如面板1510a或1520a)中的一個?？商孢x地，可以包括連接至面板1510a、1520a和1530a中的至少一個的另一面板以完全地或部分地封閉要成像的對象(例如患者的頭部)。這樣的幾何形狀提供了與面板1540直接相對的另外的層壓板，其可以用于在其上形成一個或更多個低場mri部件。在一些實施方式中，層壓板中的至少一個可以包括或具有：安裝在其上的視覺顯示器，其使得正被成像的人能夠觀看視覺圖像(例如圖片或視頻)。任何合適的視覺顯示器包括但不限于液晶顯示器可以用于此目的。

圖15a所示的一般配置還可以與包括發(fā)射/接收線圈的頭盔(例如具有形成在頭盔上或頭盔內(nèi)的大致呈螺旋形線圈的各種形式的配合頭盔中的任一種)結(jié)合使用，以根據(jù)期望的采集順序提供b1場并且響應(yīng)地檢測所發(fā)射的mr信號。形成低場mri系統(tǒng)的磁性部件(例如b0磁體、梯度線圈等)的層壓板可以被構(gòu)造成容納頭盔，使得頭盔的佩戴者可以位于當(dāng)(一個或多個)層壓板被操作時所生成的b0場的視場內(nèi)。可替選地，具有用于生成b0場和相應(yīng)梯度場的磁性部件的(一個或多個)層壓板可以與具有發(fā)射/接收線圈的頭盔(例如用適當(dāng)?shù)陌l(fā)射/接收線圈纏繞的頭盔)集成在一起，以形成用于低場mri的單個通常集成的頭部掃描儀的磁性部件。

圖15b示出了尺寸設(shè)計成例如容納其他解剖結(jié)構(gòu)的面板的另一示例性布置。如圖所示，層壓板1510b、1520b、1530b和1540b被布置成形成端部開放的矩形管?？梢赃x擇相對尺寸以允許人將全部或一部分末端或附肢(例如手、腳、臂、腿等)放置在所生成的磁場的視場內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，磁性部件可以使用本文中所討論的配置中的任何一種或組合以層壓板形式來制造。此外，圖15b中的層壓板的尺寸可以被設(shè)計為容納任何期望的解剖結(jié)構(gòu)(或其他對象)，包括增加面板的尺寸和相對尺寸以容納正被成像的人的軀干或整個身體。還應(yīng)當(dāng)理解，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，制造有一個或更多個磁性部件的層壓板可以以其他配置和幾何形狀來布置，以至少部分地產(chǎn)生期望的用于一般目的的低場mri系統(tǒng)或被配置用于對特定對象或解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像和/或便于特定成像應(yīng)用的系統(tǒng)。

圖15c示出了根據(jù)一些實施方式的平面配置。特別地，圖15c所示的平面幾何形狀1500c可以通過單個層壓板1510c實現(xiàn)，在單個層壓板1510c上形成有用于產(chǎn)生適合于放置在層壓板1510c附近的對象的低場成像的b0場的一個或更多個磁性部件。平面幾何形狀1500c便于例如在正被成像的對象不能便利地放置在多個面板之內(nèi)或之間和/或多個面板幾何形狀不方便或不必要的情況下執(zhí)行低場mri，或者期望進(jìn)一步降低成本的解決方案。層壓板1510c的尺寸可以被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計成產(chǎn)生可以保持靠近正被成像的對象(例如在期望進(jìn)行低場mri的解剖結(jié)構(gòu)的特定部分附近)的一般手持式裝置?？商孢x地，層壓板1510c的尺寸可以被設(shè)計成使得患者站立或坐在層壓板附近以執(zhí)行低場mri。應(yīng)當(dāng)理解，可以以任何期望的尺寸和/或形狀來生產(chǎn)層壓板1510c，以產(chǎn)生用于特定成像應(yīng)用(例如定制用于對特定解剖結(jié)構(gòu)或解剖結(jié)構(gòu)的一部分進(jìn)行成像)的平面幾何形狀裝置，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

本文中所描述的技術(shù)可以用于產(chǎn)生用于低場磁共振系統(tǒng)的磁性部件，所述磁性部件被配置成生成給定磁場強(qiáng)度的b0場(例如磁場強(qiáng)度小于或等于約0.2t、小于或等于約0.1t、小于或等于約50mt、小于或等于約20mt、小于或等于約10mt等)。在一些實施方式中(例如包括鐵磁性增強(qiáng)以增加磁場強(qiáng)度的實施方式)，低場mri系統(tǒng)的b0場可能會超過0.2t。

如上所述，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，可以使用層壓技術(shù)來產(chǎn)生用于低場mri系統(tǒng)的磁性部件。為了描述另外的方面，結(jié)合示例性低場mri系統(tǒng)提供進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。簡言之，再次參照圖13，低場mri系統(tǒng)1300還示出了與磁性設(shè)備結(jié)合操作以便于低場mri的多個其他部件。特別地，示例性低場mri系統(tǒng)1300還包括控制臺1330，控制臺1330可以包括被編程以生成用于使用低場mri系統(tǒng)1300采集數(shù)據(jù)的mri脈沖序列的一個或更多個處理器，和/或控制臺1330可以被配置成執(zhí)行任何其他合適的操作。在一些實施方式中，控制臺1330可以被配置成接收由一個或更多個接收線圈(如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，一個或更多個接收線圈可以集成在層壓板1310a、1310b內(nèi)，或者以不同方式提供，例如通過用戶佩戴的頭盔提供)檢測到的mr數(shù)據(jù)，并且將所接收的mr數(shù)據(jù)提供給工作站1360以用于處理數(shù)據(jù)(例如重建一個或更多個mri圖像)。低場mri系統(tǒng)1300還包括電力管理系統(tǒng)1340，電力管理系統(tǒng)1340包括向mri系統(tǒng)的一個或更多個部件提供操作電力的電子器件。例如，如下面更詳細(xì)地討論的，電力管理系統(tǒng)1340可以包括一個或更多個電源、梯度功率放大器、發(fā)射線圈放大器和/或提供合適的操作電力以對系統(tǒng)的部件進(jìn)行激勵和操作所需要的任何其他合適的電力電子器件(例如對集成在層壓板1310a、1310b內(nèi)的磁性部件提供適當(dāng)電流所需要的電源)。

此外，低場mri系統(tǒng)1300還可以包括熱管理系統(tǒng)1350，熱管理系統(tǒng)1350被配置成便于將由mri系統(tǒng)的一個或更多個部件生成的熱能轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離這些部件。在一些實施方式中，熱管理系統(tǒng)1350可以包括與層壓板1310a、1310b集成的部件。例如，層壓板1310a、1310b可以包括被配置成例如使用各種散熱器等中的任一種散熱的一個或更多個層壓層。在層壓層的制造中使用的粘合劑可以被選擇為具有熱吸收和/或耗散特性，以輔助管理由磁性部件生成的熱。熱管理系統(tǒng)1350可以包括但不限于用于執(zhí)行基于水冷卻或基于空氣冷卻的熱管理部件，所述熱管理部件可以與生成熱的mri部件集成在一起或者被布置成與其緊密靠近，所述生成熱的mri部件包括但不限于b0線圈、梯度線圈和/或發(fā)射/接收線圈。熱管理系統(tǒng)1350的部件可以包括任何合適的傳熱介質(zhì)包括但不限于空氣和水，以將熱從低場mri系統(tǒng)的部件傳遞出去。

圖16通過提供低場mri系統(tǒng)1300的示例性部件的更多細(xì)節(jié)示出了根據(jù)一些實施方式的詳述圖13所示的系統(tǒng)圖的示意性框圖。系統(tǒng)1300包括mr控制臺1330，mr控制臺1330具有用于向電力管理系統(tǒng)1340發(fā)送指令和從電力管理系統(tǒng)1340接收信息的控制電子器件。mr控制臺1330被配置成接收一個或更多個脈沖序列1610或被編程以實現(xiàn)一個或更多個脈沖序列1610，一個或更多個脈沖序列1610用于確定發(fā)送給電力管理系統(tǒng)1340的指令從而以期望的順序操作線圈。mr控制臺1330還與被編程為基于所接收的mr數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和/或圖像重建的工作站1360交互?？刂婆_1330可以向工作站1360提供關(guān)于一個或更多個脈沖序列1610的信息以便于數(shù)據(jù)采集和/或圖像重建過程。用戶可以經(jīng)由用戶接口1612與控制臺1330交互?？梢允褂萌魏魏线m的用戶接口，并且實施方式在這點(diǎn)上不受限制。

電力管理系統(tǒng)1340包括用于向低場mri系統(tǒng)1300的磁性部件1310提供操作電力的電子器件以及用于對從磁性部件1310接收的mr信號進(jìn)行放大的電子器件。電力管理系統(tǒng)1340中的部件的陰影表示該部件是否具有通常較低功率需求(淡陰影)或通常較高功率需求(濃陰影)。如圖所示，電力管理系統(tǒng)1340包括對由一個或更多個rf接收線圈(例如rfrx線圈1640)檢測到的mr信號進(jìn)行放大的射頻(rf)接收(rx)前置放大器。電力管理系統(tǒng)1340還包括被配置成向一個或更多個rf發(fā)射線圈(例如rftx線圈1640)提供功率放大的rf功率放大器1622。

如圖所示，電力管理系統(tǒng)1340還包括被配置成驅(qū)動一個或更多個梯度線圈1642的梯度功率放大器1624。如上所述，mri系統(tǒng)通常包括被布置成在三個基本正交的方向(x,y,z)上提供mr梯度的三組梯度線圈。因此，在使用三組梯度線圈1642的實施方式中，梯度功率放大器1624可以包括三個梯度功率放大器，每個梯度功率放大器驅(qū)動梯度線圈組中的相應(yīng)一組?？梢允褂萌魏魏线m的梯度功率放大器1624。在一些實施方式中，梯度功率放大器1624可以是單極脈沖梯度放大器，然而，可以使用任何合適的梯度功率放大器。電力管理系統(tǒng)1340還包括被配置成驅(qū)動一個或更多個b0線圈(例如b0磁體1650)以產(chǎn)生用于低場mri系統(tǒng)的主磁場的磁體電源1626。在一些實施方式中，磁體電源1626是單極連續(xù)波(cw)電源，然而，可以使用任何合適的電源。電力管理系統(tǒng)1340還可以包括被布置成獨(dú)立地操作墊片線圈1644的墊片放大器1628。

低場mri系統(tǒng)1300還可以包括置于電力管理系統(tǒng)1340與磁性部件1310之間的多個接口部件，所述多個接口部件包括發(fā)射/接收(tx/rx)開關(guān)1630和饋通濾波器1632和1634，并且可以是任何合適的設(shè)計和/或類型。任何合適的部件可以用于這些接口部件，并且實施方式在這點(diǎn)上不受限制。

如圖所示，磁性部件1310包括rftx/rx線圈1640、梯度線圈1642和b0磁體1650。如上所述，這些磁性部件中的一個或更多個可以使用本文中所描述的層壓技術(shù)形成在層壓板的一個或更多個層上。雖然未示出，但磁性部件1310可以與被配置成減少來自不利地影響mri系統(tǒng)的操作的電磁干擾的電磁屏蔽合并在一起。如上所述，可以使用任何合適的屏蔽，包括但不限于使用層壓板的一個或更多個屏蔽層。

低場mri系統(tǒng)1300還可以包括被配置成為系統(tǒng)的部件提供冷卻的熱管理系統(tǒng)1350。如上所述，在一些實施方式中，熱管理系統(tǒng)1350的至少一部分可以與形成在一個或更多個層壓板的一個或更多個層上的一個或更多個磁性部件1310集成在一起。熱管理系統(tǒng)1350可以包括任何合適的部件，包括但不限于，氣體冷卻(例如空氣冷卻)系統(tǒng)、液體冷卻(例如水冷卻)系統(tǒng)、一個或更多個風(fēng)扇、熱粘合劑或用于制造層壓板或系統(tǒng)1300的其他部件的其他物質(zhì)等。如圖所示，熱管理系統(tǒng)1350被配置成管理梯度線圈1642、b0磁體1650、梯度功率放大器1624和磁體電源1626的熱冷卻。在一些實施方式中，這些部件中的一個或更多個可以具有與該部件集成在一起的熱管理系統(tǒng)1350的至少一部分。此外，熱管理系統(tǒng)1350可以被配置成為除了圖16所示的部件之外的部件提供熱管理功能，因為熱管理系統(tǒng)1350可以被配置成根據(jù)需要提供熱管理。

圖17示出了根據(jù)一些實施方式的熱管理部件。熱管理部件1700可以適于例如通過耗散由示例性層壓板1310a、1310b生成的熱將熱傳遞出去并遠(yuǎn)離低場mri系統(tǒng)的部件。熱管理部件1700包括被配置成螺旋形狀并固定到螺旋形鋁冷板1720的銅管或管子1710。根據(jù)一些實施方式，熱管理部件1700被設(shè)計成定位成熱耦接至一個或更多個層壓板以在操作期間將熱從一個或更多個層壓板傳遞出去。根據(jù)一些實施方式，銅管1710被配置成在任一端1710a或1710b處連接到水源并且經(jīng)由另一端對水進(jìn)行沉積。穿過銅管1710的水(或任何其他流體)從與其熱耦接的一個或更多個部件吸收熱并將其帶走以在其他地方沉積。

(一個或多個)發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，銅管1710的螺旋形狀減輕或消除了渦電流，渦電流常常使常規(guī)熱管理部件從系統(tǒng)去除熱的能力劣化。由于其螺旋形狀，熱管理部件1700可以特別適合于從包括時變磁場(例如在mri系統(tǒng)的磁性部件中存在的那些磁場)的部件去除熱。然而，熱管理部件1700可以與其他類型的部件結(jié)合使用，因為螺旋形幾何形狀不限于與任何特定部件一起使用。

應(yīng)當(dāng)理解，熱管理部件1700也不限于與水一起使用，而是可以與能夠吸收和傳輸熱的任何流體(包括液體或氣體狀態(tài)的流體)結(jié)合使用。然而，利用水的能力可以便于部署具有熱管理部件的通常便攜式或“可載運(yùn)式”低場mri系統(tǒng)，該熱管理部件可以連接到并利用可用水源(例如許多冷水連接(hook-up)不僅在整個醫(yī)療設(shè)施可用，而且在小診所、移動設(shè)施和其他地方同樣可用)。然而，熱管理部件1700也可以利用其他冷卻流體如液氮、固態(tài)二氧化碳的釋氣、冷凍和壓縮空氣等，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

圖18示出了根據(jù)一些實施方式可以使用的rf信號鏈的更詳細(xì)的框圖，該rf信號鏈包括mr控制臺1330、rfrx低噪聲放大器(lna)1620、rf功率放大器1622、tx/rx開關(guān)1630以及rftx/rx線圈1640。在圖18的頂部所示的第一路徑中，來自控制臺的控制指令被發(fā)送至功率放大器1622。在一些實施方式中，功率放大器1622可以被配置成具有至少兩瓦的功率輸出。功率放大器1622的輸出被發(fā)送至低通濾波器1812。低通濾波器1812可以具有任何期望的截止頻率(例如3mhz)以實現(xiàn)期望的濾波。當(dāng)tx/rx開關(guān)被設(shè)置成發(fā)射(tx)位置時，濾波后的功率輸出被提供給tx線圈1640以產(chǎn)生rf激勵。

在接收操作期間，tx/rx開關(guān)1630切換至接收(rx)位置，并且由rx線圈1640檢測到的rf信號被提供給低噪聲放大器(lna)1820，低噪聲放大器1820在由帶通濾波器1822濾波之前對信號進(jìn)行放大?？梢允褂萌魏魏线m的帶通濾波器1822。在由帶通濾波器1822濾波之后，經(jīng)濾波的rf信號由驅(qū)動器1824進(jìn)一步放大，接著由濾波器1826進(jìn)行附加的帶通濾波。帶通濾波器1826的輸出被提供給控制臺以進(jìn)行進(jìn)一步處理，所述處理包括但不限于向工作站1360發(fā)送經(jīng)放大和濾波的rf信號以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像重建。在一些情況下，濾波器1822和1826可以是低通濾波器、高通濾波器，或者包括一系列濾波器如低通濾波器、高通濾波器和陷波濾波器或其任何組合。應(yīng)當(dāng)理解，圖18示出并且在上面進(jìn)行討論的rf信號鏈僅是可以與實施方式一起使用的rf信號鏈的一種實現(xiàn)，并且在這點(diǎn)上，本文中所描述的技術(shù)不限于與任何特定rf信號鏈或任何特定實現(xiàn)一起使用。

如上所述，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，低場mri的特性便于實現(xiàn)實際上可以部署在任何設(shè)施中的實質(zhì)上較小的設(shè)備，并且還允許開發(fā)便攜式或可載運(yùn)式低場mri系統(tǒng)，一些實施方式這將在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。由于這樣的系統(tǒng)可以在不同的時間在不同的環(huán)境中操作，因此，可能有利的是，提供mri系統(tǒng)的一個或更多個部件的“現(xiàn)場”和/或動態(tài)校準(zhǔn)以在mri系統(tǒng)正在操作的環(huán)境中對用于特定成像應(yīng)用的一個或更多個磁場進(jìn)行調(diào)整或優(yōu)化。

mri系統(tǒng)的b0場的校準(zhǔn)可以至少部分地通過使用下述墊片線圈來實現(xiàn)：所述墊片線圈可以被調(diào)節(jié)以影響由主磁場線圈產(chǎn)生的b0場的均勻度。在包括墊片線圈的一些實施方式中，可以以類似的方式通過選擇性地激活墊片線圈以改善b0場的均勻度來執(zhí)行b0場的校準(zhǔn)。根據(jù)一些實施方式，使用一個或更多個傳感器來確定系統(tǒng)特性(例如磁場的均勻度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性)和/或環(huán)境噪聲的特性，并且來自傳感器的信息可以被提供給控制臺，控制臺進(jìn)而可以通過調(diào)整磁性部件的操作參數(shù)來對磁場進(jìn)行調(diào)諧。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到并理解，通過使用根據(jù)本文中所描述的層壓技術(shù)制造的磁性部件來促進(jìn)動態(tài)校準(zhǔn)的方面。在一些實施方式中，一個或更多個磁性部件的全部或一部分可以是單獨(dú)可控的以允許在mri系統(tǒng)的操作之前或期間對磁場進(jìn)行調(diào)諧。例如，層壓板的一個或更多個層可以具有在其上被圖案化的可以單獨(dú)地和獨(dú)立地控制的多個墊片線圈。多個墊片線圈可以在位置和幾何形狀上分布成使得多個墊片線圈可以被選擇性地操作以有助于b0場，從而實現(xiàn)針對mri系統(tǒng)正在操作的特定環(huán)境和負(fù)載條件的期望的磁場強(qiáng)度和均勻度。例如，在給定環(huán)境中，可以對由b0磁體的操作產(chǎn)生的b0場進(jìn)行評估，并且選擇性地操作多個墊片線圈以有助使得給定環(huán)境中產(chǎn)生合適的b0場。根據(jù)一些實施方式，通過自動化過程來執(zhí)行對b0場的測量和隨后的對適當(dāng)墊片線圈的選擇，所述自動化過程被編程以識別墊片線圈的通常最優(yōu)組合從而在給定環(huán)境中和/或在給定負(fù)載條件下產(chǎn)生具有期望的強(qiáng)度和均勻度的b0場。

低場mri系統(tǒng)的其他方面也可以被調(diào)諧以解決特定環(huán)境的特性。例如，在低場mri中，am頻率廣播頻帶(例如大約1000khz的頻帶)可以為發(fā)射/接收線圈提供干擾源。為了解決這個噪聲源，可以針對活動性對感興趣的特定頻帶進(jìn)行評估，并且對系統(tǒng)的磁性部件進(jìn)行調(diào)諧以操作成使得盡可能避免檢測到的干擾。例如，b0場的磁場強(qiáng)度可以適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p小，使得發(fā)射/接收線圈在令人滿意地沒有干擾的頻帶中操作。亦即，該系統(tǒng)可以被配置成檢測噪聲并對mri系統(tǒng)的一個或更多個磁性部件進(jìn)行調(diào)諧或配置以產(chǎn)生減小環(huán)境噪聲的影響的期望磁場。例如，該系統(tǒng)可以被配置成對適合于系統(tǒng)操作的感興趣頻帶中的電磁頻譜進(jìn)行掃描以定位電磁噪聲或干擾最小的頻譜的一部分，并且對該系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)諧以在頻譜的這部分中的頻率下操作。

根據(jù)一些實施方式，可以通過提供輔助接收通道以檢測環(huán)境射頻干擾(rfi)來執(zhí)行噪聲消除。例如，一個或更多個接收線圈可以位于b0場的視場附近而不是外部，以對rfi進(jìn)行采樣，而不檢測由正被成像的對象發(fā)射的mr信號?？梢詮谋欢ㄎ怀蓹z測所發(fā)射的mr信號的一個或更多個接收線圈接收的信號中減去由一個或更多個輔助接收線圈采樣的rfi。這樣的布置具有動態(tài)處理和抑制rfi的能力，以便于提供通?？蛇\(yùn)輸式和/或可載運(yùn)式低場mri系統(tǒng)，其有可能取決于低場mri系統(tǒng)在其中操作的環(huán)境而經(jīng)受不同的和/或變化的rfi水平。

一些實施方式可以被配置成通過使得控制臺能夠調(diào)整mri序列用于生成具有期望的質(zhì)量和分辨率的圖像的方式來提供mri系統(tǒng)的動態(tài)配置。常規(guī)mri控制臺通常通過使用戶選擇預(yù)編程的mri脈沖序列來操作，然后該脈沖序列被用于采集被處理以重建一個或更多個圖像的mr數(shù)據(jù)。醫(yī)生然后可以解釋所得到的一個或更多個圖像。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到并理解，使用預(yù)編程的mri脈沖序列來操作mri系統(tǒng)在產(chǎn)生期望質(zhì)量的圖像時可能不是有效的。因此，在一些實施方式中，用戶可以指定要獲取的圖像的類型，并且控制臺可以負(fù)責(zé)決定初始成像參數(shù)，可選地，在掃描進(jìn)行時更新參數(shù)以基于分析所接收的mr數(shù)據(jù)來提供期望類型的圖像?；谟嬎惴答亖韯討B(tài)調(diào)整成像參數(shù)便于開發(fā)“按鈕”mri系統(tǒng)，其中，用戶可以選擇期望的圖像或應(yīng)用，并且mri系統(tǒng)可以決定用于采集期望圖像的一組成像參數(shù)，這組成像參數(shù)可以基于在采集期間獲得的mr數(shù)據(jù)而被動態(tài)地優(yōu)化。

根據(jù)一些實施方式，低場mri系統(tǒng)可以包括場傳感器，其被布置成結(jié)合由低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場和/或環(huán)境中的磁場來獲得局部磁場測量結(jié)果。這些磁場測量結(jié)果可以用于動態(tài)調(diào)整低場mri系統(tǒng)的各種屬性、特性和/或參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能。例如，空間分布的場傳感器的網(wǎng)絡(luò)可以被布置在空間中的已知位置處，以允許實時表征由低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場。傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠測量低場mri系統(tǒng)的局部磁場以提供便于對系統(tǒng)進(jìn)行任何數(shù)目的調(diào)整或修改的信息，將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述其中的一些示例?？梢允褂媚軌驕y量感興趣的磁場的任何類型的傳感器。由于與使用磁場測量結(jié)果有關(guān)的概念不限于提供傳感器的類型、數(shù)目或方法，所以這樣的傳感器可以被集成在一個或更多個層壓板內(nèi)，或者可以單獨(dú)來提供。

根據(jù)一些實施方式，由傳感器網(wǎng)絡(luò)提供的測量結(jié)果提供便于建立適當(dāng)?shù)膲|襯(shimming)以提供具有期望的強(qiáng)度和均勻度的b0場的信息。如上所述，任何期望數(shù)目的任何幾何形狀和布置的墊片線圈可以單獨(dú)地或與其他磁性部件組合地集成在層壓板中，使得墊片線圈的不同組合可以被選擇性地操作和/或以期望的功率水平操作。因此，當(dāng)?shù)蛨鰉ri系統(tǒng)在特定環(huán)境中操作時，來自場傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量結(jié)果可以用于表征由例如b0磁體和/或梯度線圈產(chǎn)生的磁場，以確定應(yīng)當(dāng)選擇墊片線圈的什么組合進(jìn)行操作和/或以什么功率水平操作所選擇的墊片線圈以影響磁場，使得低場mri系統(tǒng)以期望的強(qiáng)度和均勻度產(chǎn)生b0場。這種能力便于通常便攜式系統(tǒng)、可運(yùn)輸式系統(tǒng)和/或可載運(yùn)式系統(tǒng)的部署，因為可以針對使用該系統(tǒng)的給定位置對b0場進(jìn)行校準(zhǔn)。

根據(jù)一些實施方式，來自場傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量結(jié)果可以用于在系統(tǒng)的操作期間執(zhí)行動態(tài)墊襯。例如，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以測量在操作期間由低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場以提供以下信息，該信息可以用于動態(tài)調(diào)整(例如連同操作該系統(tǒng)實時地、近似實時地或以其他方式)一個或更多個墊片線圈和/或操作不同組合的墊片線圈(例如通過操作一個或更多個另外的墊片線圈或停止一個或更多個墊片線圈的操作)，使得由低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場具有或更接近于具有期望的或預(yù)期的特性(例如以期望的或更接近于期望的磁場強(qiáng)度和均勻度產(chǎn)生所得到的b0場)。來自場傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量結(jié)果也可以用于通知操作者磁場質(zhì)量(例如b0場、梯度場等)不能滿足期望的標(biāo)準(zhǔn)或度量。例如，如果正產(chǎn)生的b0場不能滿足關(guān)于磁場強(qiáng)度和/或均勻度的某些需求，則應(yīng)當(dāng)警告操作者。

根據(jù)一些實施方式，來自傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量結(jié)果可以用于指導(dǎo)和/或校正從操作低場mri掃描器獲得的mr數(shù)據(jù)的重建和/或處理。具體地，由傳感器網(wǎng)絡(luò)獲得的實際空間-時間磁場模式可以用作當(dāng)根據(jù)所獲取的mr數(shù)據(jù)重建圖像時的知識。因此，即使在存在以其他方式對于獲取數(shù)據(jù)和/或產(chǎn)生圖像不令人滿意的場不均勻度的情況下，也可以重建合適的圖像。因此，使用場傳感器數(shù)據(jù)來輔助圖像重建的技術(shù)便于在一些情形中獲得改進(jìn)的圖像，并且允許在磁場強(qiáng)度和/或均勻度退化的環(huán)境和/或情形中執(zhí)行低場mri。

根據(jù)一些實施方式，場傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于測量和量化系統(tǒng)性能(例如渦電流、系統(tǒng)延遲、定時等)和/或可以用于便于基于所測量的局部磁場等進(jìn)行梯度波形設(shè)計。應(yīng)當(dāng)理解，從場傳感器網(wǎng)絡(luò)獲得的測量結(jié)果可以以任何其他方式來使用，以便于執(zhí)行低場mri，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。在通常便攜式系統(tǒng)、可運(yùn)輸式系統(tǒng)或可運(yùn)載式系統(tǒng)中，部署mri系統(tǒng)的環(huán)境可能通常是未知的，未屏蔽的并且通常不受控制。因此，表征由給定特定環(huán)境(磁性和其他)中的低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場的能力促進(jìn)在寬范圍的環(huán)境和情形中部署這樣的系統(tǒng)的能力，從而允許系統(tǒng)對于給定環(huán)境被優(yōu)化。

如上所述，低場mri便于mri系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，這在例如相對低成本、減小的占地面積的高場mri和/或通常便攜式或可運(yùn)輸式mri系統(tǒng)的情況下通常是不可行的。圖19至圖22示出了根據(jù)一些實施方式的用于低場mri的系統(tǒng)配置的非限制性示例。圖19a示出了系統(tǒng)1900，其被配置成使得坐著的患者定位成使得患者身體的相關(guān)部分位于b0磁體的視場內(nèi)。低場mri系統(tǒng)1900表示開放的雙平面構(gòu)造，其中一對層壓板1910a和1910b通過被配置成將層壓板保持在適當(dāng)位置的支承結(jié)構(gòu)1950a和1950b而被安裝到大致呈u形的框架1940。

u形框架1940還包括可調(diào)節(jié)座椅1935以便于將不同身材的患者恰當(dāng)?shù)囟ㄎ辉趯訅喊宓囊晥鰞?nèi)和/或定位患者以用于對患者身體的期望部分進(jìn)行成像。另外地或可替選地，層壓板可以是可調(diào)節(jié)的以便于使患者相對于層壓板適當(dāng)定位。例如，支承結(jié)構(gòu)1950a和1950b可以升高到u形框架1940的臂中和降低到u形框架1940的臂外。在一些實施方式中，層壓板可以連接至鉸接式臂和/或鉸接臂使得能夠?qū)⒚姘骞潭ǖ礁o湊的位置，從而提高系統(tǒng)的便攜性。例如，其上安裝有層壓板的臂可以在運(yùn)輸期間向下折疊，并且在mri系統(tǒng)的操作期間向上延伸(如圖所示)。此外，框架1940的基部可以包括使得要具有輪的結(jié)構(gòu)能夠從一個位置到另一位置的輪或可拆卸腳輪(未示出)。

形成在層壓板1910a和1910b上的磁性部件可以經(jīng)由一個或更多個電纜連接至電力電子器件1920。如圖所示，電力電子器件1910可以設(shè)置在手推車或其他可運(yùn)輸結(jié)構(gòu)上以便于低場mri系統(tǒng)的便攜性。將電力電子器件與系統(tǒng)的磁性部件分離可以減少由電力電子器件生成的噪聲對用于對患者進(jìn)行成像的磁場的影響?？梢栽诳蚣?940的基部處提供用于電力電子器件的連接(以及例如用于控制臺、工作站、顯示器等的任何其他所需要的連接)，其中適當(dāng)?shù)倪B接組通過框架1940的臂連接至支承結(jié)構(gòu)1950a和1950b以操作集成在層壓板1910a和1910b內(nèi)的磁性部件。圖19b示出了系統(tǒng)1900，其示出了患者1985坐在雙平面磁體1915a和1915b的視場內(nèi)，系統(tǒng)1900包括圖19a所示的層壓板和外部覆蓋件或殼體，外部覆蓋件或殼體還可以包括其他部件如內(nèi)部屏蔽、電連接件、電力電子器件和控制電子器件等，并且通?？梢詾閷訅喊逄峁┉h(huán)境保護(hù)措施。

圖20a示出了具有傾斜配置的系統(tǒng)2000，其中，形成在層壓板2010a和2010b上的磁性部件布置在框架內(nèi)，該框架包括可調(diào)整地定向成一定角度的座椅部分2035以容納患者而將其置于層壓板之間的傾斜位置。系統(tǒng)的傾斜部分可以是可調(diào)節(jié)的以便于患者在層壓板之間的期望定位，使得患者的期望部分位于磁體的視場內(nèi)。另外地或可替選地，層壓板可以在外殼2015內(nèi)是可調(diào)節(jié)的以提供將磁性部件相對于患者定位的另外的靈活性。形成在層壓板2010a和2010b上的磁性部件可以經(jīng)由一個或更多個適當(dāng)?shù)碾娎|連接至電力電子器件2020，電力電子器件2020可以安裝在機(jī)架上或者與另一合適的可運(yùn)輸結(jié)構(gòu)一起被容納，以便于mri系統(tǒng)的便攜性。圖20b和圖20c示出了不同視角以及患者的不同傾斜位置的傾斜mri系統(tǒng)2000。

圖21a和圖21b示出了根據(jù)一些實施方式的便攜式或可載運(yùn)式低場mri系統(tǒng)2100。系統(tǒng)2100可以包括磁性部件和功率部件以及一起布置在單個通常可運(yùn)輸和可變形的結(jié)構(gòu)上的可能的其他部件(例如熱管理部件、控制臺等)。系統(tǒng)2100可以被設(shè)計成具有至少兩種配置；一種配置適于運(yùn)輸和存儲，而另一種配置適于操作。圖21a示出了當(dāng)被固定用于運(yùn)輸和/或存儲時的系統(tǒng)2100，而圖21b示出了當(dāng)變換為用于操作時的系統(tǒng)2100。系統(tǒng)2100包括部分2190a，當(dāng)將系統(tǒng)從其運(yùn)輸配置變換為其操作配置時，如由圖21b中所示的箭頭指示的，部分2190a可以滑動到部分2190b中并從部分2190b中回縮。部分2190a可以容納電力電子器件2140、控制臺2130(其可以包括諸如圖21a和圖21b所示的觸摸面板顯示器的接口裝置)和熱管理部件2150。部分2190a還可以包括用于根據(jù)需要操作系統(tǒng)2100的其他部件。

部分2190b包括低場mri系統(tǒng)2100的磁性部件，包括層壓板2110a和2110b，磁性部件在層壓板2110a和2110b上集成到本文中所討論的任何組合中。當(dāng)變換為適于操作系統(tǒng)以執(zhí)行mri的配置時(如圖21b所示)，部分2190a和2190b的支承表面提供患者可以躺在其上的表面。可以提供可滑動表面2165以便于將患者滑動到位，使得要成像的患者的一部分位于提供相應(yīng)低場mri磁體的層壓板的視場內(nèi)。系統(tǒng)2100提供低場mri系統(tǒng)的便攜式緊湊配置，這便于在其常規(guī)上不可用的情況下(例如在急診室中)訪問mri成像。

圖21c示出了根據(jù)一些實施方式的利用雙平面混合磁體的可折疊式低場mri系統(tǒng)2280的示例。在圖21c中，可折疊式系統(tǒng)處于折疊配置，便于在不使用時運(yùn)輸該系統(tǒng)或存儲該系統(tǒng)?？烧郫B式系統(tǒng)2280包括：可滑動床2284，其被配置成支承患者并且允許患者在殼體2286a與2286b之間沿箭頭2281的方向滑入和滑出成像區(qū)域。如下面結(jié)合可折疊式系統(tǒng)2280的若干視圖進(jìn)一步詳細(xì)討論的，殼體2286a和2286b容納用于可折疊式系統(tǒng)2280的磁性部件。根據(jù)一些實施方式，磁性部件可以使用專門的層壓技術(shù)、專門的傳統(tǒng)技術(shù)或使用兩者的組合(例如使用本文中所描述的混合技術(shù))來生產(chǎn)、制造和布置。

圖21d示出了在要成像的患者被置于殼體2286a與2286b之間之前的延伸的并且患者位于可滑動床2284上的可折疊式系統(tǒng)2280。圖21e示出了殼體2286a和2286b的分解圖。根據(jù)一些實施方式，殼體2286a和2286b中的每一個容納耦接至熱管理部件的混合磁體以將熱從磁性部件帶走。具體地，位于成像區(qū)域的相對側(cè)的殼體2286a和2286b中的每一個包括b0線圈2205a和2205b、層壓板2210(2210b以面朝上的布置在殼體2286b內(nèi)可見)以及設(shè)置在b0線圈之間的熱管理部件2230。容納在2286a和2286b中的磁性部件可以基本上相同以形成對稱的雙平面混合磁體，或者容納在2286a和2286b中的磁性部件可以是不同的以形成不對稱的雙平面混合磁體，因為這些方面不限于與混合磁體的任何特定設(shè)計或構(gòu)造一起使用。

圖21f示出了根據(jù)一些實施方式的可折疊式低場mri系統(tǒng)的一部分的特寫視圖，并且更具體地，示出了用于容納和固定用于低場mri系統(tǒng)的雙平面磁體的磁體組件2250的視圖。磁體組件2250包括上殼體2286a和下殼體2268b以對形成雙平面混合磁體的上磁體和下磁體進(jìn)行定位和對準(zhǔn)。殼體2286a和2286b使用多個柱或桿2290來連接，柱或桿2290提供容納在上殼體和下殼體中的磁性部件之間的分離以提供可以將對象置于其中的成像區(qū)域。容納在上殼體2286a中的上磁體2200a包括一對b0線圈和包括多個磁性部件(例如一個或更多個梯度線圈和/或一個或更多個b0校正線圈(僅上部b0線圈2205a可見))的層壓板。熱管理部件2230被設(shè)置成與磁性部件熱接觸。熱管理部件2230包括：冷卻部分，適于將熱從與其耦接的磁性部件帶走；以及安裝部分2232，其從磁性部件向外延伸以使得磁體能夠使用螺栓或任何其他合適類型的緊固件固定到上殼體2286a。

圖21g示出了圖21f所示的磁體組件2250的分解圖。在圖21g中，上磁體2200a和下磁體2200b兩者都用指示將磁體安裝到它們相應(yīng)的殼體2286a和2286b中的方向的箭頭示出。上磁體2200a和下磁體2200b可以使用本文中所描述的任何技術(shù)或使用其他合適的技術(shù)來構(gòu)造，并且可以形成對稱或不對稱的雙平面磁體。在圖21g所示的實施方式中，每個磁體包括一對纏繞的b0線圈2205a和2205b以及具有在其上被圖案化的至少一個梯度線圈和至少一個b0線圈(例如校正線圈或墊片線圈)的層壓板2210。磁體2200a和2200b上所示的安裝部分2232被布置和配置成在組裝磁性組件時用螺栓2202固定到相應(yīng)殼體(參見殼體2286a，其中，安裝部分2233可見)的安裝部分2233。應(yīng)當(dāng)理解，圖21a至圖21g所示的低場mri系統(tǒng)僅是可以使用本文中所描述的技術(shù)的系統(tǒng)的示例，因此，可以使用基于層壓的技術(shù)和/或混合技術(shù)為任何類型的系統(tǒng)提供磁性部件，因為這些方面在這點(diǎn)上不受限制。

圖22a至圖22c示出了被配置成執(zhí)行腦掃描的低場mri的頭盔。頭盔可以包括以圍繞頭盔表面的螺線管幾何形狀的b0磁體以在通過頭部的軸向方向(即從頭部的頂部到底部，或從頭部的底部到頂部)上產(chǎn)生b0場。頭盔還可以具有合并在其中的梯度系統(tǒng)，該梯度系統(tǒng)具有一個或更多個梯度線圈和來自激勵和檢測的rx/tx線圈陣列。在圖22a所示的實施方式中，頭盔2500具有布置用于通常完全清除患者面部的磁性部件，因此是三種配置中最開放的。在圖22b所示的實施方式中，頭盔2500’包括被布置成使得提供局部遮擋面部的一個或更多個磁性部件(例如可能需要在該區(qū)域中設(shè)置多通道rf線圈元件或單通道rf線圈元件和/或b0繞組以滿足特定設(shè)計需求)。在圖22c所示的實施方式中，頭盔2500”包括被布置成使得開口保持在患者的眼睛周圍以使幽閉效應(yīng)最小化的磁性部件，但是一個或更多個磁性部件容納在患者口部區(qū)域上的前部中的頭盔2500”內(nèi)。

根據(jù)一些實施方式，圖22a至22c所示的頭盔的磁性部件是使用層壓技術(shù)制造的。例如，可以經(jīng)由連接在一起且以圍繞頭盔內(nèi)的頭部的幾何形狀布置的一系列層壓板來提供執(zhí)行mri所需要的磁性部件(例如b0線圈、梯度線圈、tx/rx線圈等)。根據(jù)一些實施方式，頭盔至少部分地使用用于跨過多個層壓板提供磁性部件的技術(shù)(例如如結(jié)合圖12所描述的)來構(gòu)造，以形成圍繞頭部的三維幾何形狀。多個層壓板可以具有在其上被圖案化的b0線圈、梯度線圈和tx/rx線圈以形成用于頭部成像的集成mri頭盔。應(yīng)當(dāng)理解，用于在多個連接的層壓板上制造磁性部件的技術(shù)可以用于形成其他幾何形狀從而提供用于對解剖結(jié)構(gòu)的其他部分進(jìn)行成像的集成mri系統(tǒng)，因為本文中所描述的技術(shù)在這點(diǎn)上不受限制。

由此描述了本公開內(nèi)容中闡述的技術(shù)的若干方面和實施方式，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到各種改變、修改和改進(jìn)。這樣的改變、修改和改進(jìn)旨在在本文描述的技術(shù)的精神和范圍內(nèi)。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地想到用于執(zhí)行功能以及/或者獲得結(jié)果和/或本文描述的一個或更多個優(yōu)點(diǎn)的各種其他裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且每個這樣的變型和/或修改被認(rèn)為在本文描述的實施方式的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到或使用僅常規(guī)實驗?zāi)軌虼_定本文描述的具體實施方式的許多等同方案。因此，應(yīng)當(dāng)理解，前述實施方式僅以示例的方式給出，并且在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)，本發(fā)明實施方式可以以不同于具體描述的方式實施。此外，如果這樣的特征、系統(tǒng)、制品、材料、裝備和/或方法不相互矛盾，則本文描述的兩種或更多種特征、系統(tǒng)、制品、材料、裝備和/或方法的任何組合被包括在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。

可以以許多方式中的任一種來實現(xiàn)上述實施方式。本公開內(nèi)容的涉及過程或方法的執(zhí)行的一個或更多個方面和實施方式可以利用可由裝置(例如計算機(jī)，處理器或其他設(shè)備)執(zhí)行以執(zhí)行或控制過程或方法的執(zhí)行的程序指令。在這方面，各種發(fā)明構(gòu)思可以體現(xiàn)為編碼有一個或更多個程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)(或多個計算機(jī)可讀存儲介質(zhì))(例如計算機(jī)存儲器、一個或更多個軟盤、致密盤、光盤、磁帶、閃存、現(xiàn)場可編程門陣列或其他半導(dǎo)體裝置中的電路配置、或其他有形計算機(jī)存儲介質(zhì))，所述一個或更多個程序當(dāng)在一個或更多個計算機(jī)或其他處理器上執(zhí)行時執(zhí)行實現(xiàn)上述各種實施方式中的一個或更多個實施方式的方法。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是便攜式的，使得存儲在其上的程序可以加載到一個或更多個不同的計算機(jī)或其他處理器上，以實現(xiàn)上述方面中的各種方面。在一些實施方式中，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是非暫態(tài)介質(zhì)。

本文中在一般意義上使用術(shù)語“程序”或“軟件”以指代如上所述的可以用于對計算機(jī)或其他處理器進(jìn)行編程以實現(xiàn)各種方面的任何類型的計算機(jī)代碼或計算機(jī)可執(zhí)行指令集。另外，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)一個方面，在被執(zhí)行時執(zhí)行本公開內(nèi)容的方法的一個或更多個計算機(jī)程序不需要駐留在單個計算機(jī)或處理器上，而是可以以模塊化方式分布在多個不同的計算機(jī)或處理器之間以實現(xiàn)本公開內(nèi)容的各個方面。

計算機(jī)可執(zhí)行指令可以是由一個或更多個計算機(jī)或其他裝置執(zhí)行的許多形式，例如程序模塊。通常，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。通常，在各種實施方式中，可以根據(jù)需要組合或分布程序模塊的功能。

此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以以任何合適的形式存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中。為了簡化說明，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被示為具有通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的位置相關(guān)的字段。同樣可以通過為計算機(jī)可讀介質(zhì)中具有傳達(dá)字段之間的關(guān)系的位置的字段分配存儲器來實現(xiàn)這樣的關(guān)系。然而，可以使用任何合適的機(jī)制(包括通過使用指針、標(biāo)簽或在數(shù)據(jù)元素之間建立關(guān)系的其他機(jī)制)來建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的字段中的信息之間的關(guān)系。

當(dāng)在軟件中實現(xiàn)時，軟件代碼可以在任何合適的處理器或處理器集合上執(zhí)行，無論是設(shè)置在單個計算機(jī)中還是分布在多個計算機(jī)之間。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，作為非限制性示例，計算機(jī)可以以多種形式中的任何一種如機(jī)架安裝式計算機(jī)、臺式計算機(jī)、膝上型計算機(jī)或平板計算機(jī)來實現(xiàn)。另外，計算機(jī)可以嵌入在通常不被認(rèn)為是計算機(jī)但具有適當(dāng)處理能力的裝置中，包括個人數(shù)字助理(pda)、智能電話或任何其他合適的便攜式或固定電子裝置。

此外，計算機(jī)可以具有一個或更多個輸入和輸出裝置。這些裝置除了其他方面尤其可以用于呈現(xiàn)用戶界面?？梢杂糜谔峁┯脩艚涌诘妮敵鲅b置的示例包括：用于視覺呈現(xiàn)輸出的打印機(jī)或顯示屏幕、以及用于可聽地呈現(xiàn)輸出的揚(yáng)聲器或其他聲音生成裝置?？梢杂糜谟脩艚涌诘妮斎胙b置的示例包括鍵盤和定點(diǎn)裝置，如鼠標(biāo)、觸摸板和數(shù)字化平板電腦。作為另一示例，計算機(jī)可以通過語音識別或以其他可聽格式接收輸入信息。

這樣的計算機(jī)可以通過任何合適形式的一個或更多個網(wǎng)絡(luò)(包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(如企業(yè)網(wǎng)絡(luò))以及智能網(wǎng)(in)或因特網(wǎng))互連。這樣的網(wǎng)絡(luò)可以基于任何合適的技術(shù)，并且可以根據(jù)任何合適的協(xié)議進(jìn)行操作，并且可以包括無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò)。

此外，如所描述的，一些方面可以體現(xiàn)為一個或更多個方法。作為方法的一部分執(zhí)行的動作可以以任何合適的方式排序。因此，可以構(gòu)造以與所示的順序不同的順序執(zhí)行動作的實施方式，其可以包括同時執(zhí)行一些動作，即使在說明性實施方式中示出為順序動作。

如本文定義和使用的所有定義應(yīng)當(dāng)被理解為控制字典定義、通過引用并入的文獻(xiàn)中的定義和/或所定義術(shù)語的普通含義。

除非清楚地相反指示，本文在說明書和權(quán)利要求書中使用的不定冠詞“一”和“一個”應(yīng)當(dāng)被理解為表示“至少一個”。

如本文在說明書和權(quán)利要求書中使用的短語“和/或”應(yīng)當(dāng)被理解為是指這樣結(jié)合的元件中的“任一個或兩個”，即在一些情況下結(jié)合地存在并且在其他情況下分離地存在的元件。用“和/或”列出的多個元件應(yīng)當(dāng)以相同的方式解釋，即，如此結(jié)合的元件中的“一個或更多個”。除了由“和/或”子句具體標(biāo)識的元件之外，可以可選地存在其他元件，無論與具體標(biāo)識的那些元件相關(guān)還是不相關(guān)。因此，作為非限制性示例，當(dāng)結(jié)合開放式語言如“包括”使用時，對“a和/或b”的引用在一個實施方式中可以指僅a(可選地包括除b之外的元件)；在另一個實施方式中指僅b(可選地包括除a之外的元件)；在另一個實施方式中指a和b(可選地包括其他元件)等。

如本文在說明書和權(quán)利要求書中所使用的，關(guān)于一個或更多個元件的列表的短語“至少一個”應(yīng)當(dāng)被理解為表示選自元件列表中的任何一個或更多個元件中的至少一個元件，但不一定包括在元件列表中具體列出的每個元件中的至少一個，并且不排除元件列表中的元件的任何組合。該定義還允許元件可以可選地存在，而不是短語“至少一個”所指的元件列表中具體標(biāo)識的元件，無論與具體標(biāo)識的那些元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限制性示例，“a和b中的至少一個”(或等效地，“a或b中的至少一個”或等效地“a和/或b中的至少一個”)可以在一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、a、不存在b(并且可選地包括除b之外的元素)；在另一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、b、不存在a(并且可選地包括除a之外的元件)；在又一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、a以及至少一個、可選地包括多于一個、b(并且可選地包括其他元件)等。

此外，本文使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，并且不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本文中使用的“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其變型意味著包括其后列出的項及其等同物以及另外的項目。

在權(quán)利要求中以及在上述說明書中，所有過渡短語如“包括”、“包括”、“攜帶”、“具有”、“包含”、“涉及”、“保持”、“由……組成”等應(yīng)被理解為開放式的，即意味著包括但不限于。僅過渡性短語“由......組成”和“基本上由......組成”分別是封閉或半封閉的過渡短語。