用于将患者定位在磁共振成像中的方法和设备与流程

用于将患者定位在磁共振成像中的方法和设备


背景技术：

1.磁共振成像(mri)为许多应用提供了重要的成像模式，并且在临床和研究环境中被广泛使用以产生人体内部的图像。通常地，mri基于检测磁共振(mr)信号，该信号是原子响应于所施加的电磁场导致的状态变化而发射的电磁波。例如，核磁共振(nmr)技术涉及检测在被成像体中的原子(例如人体组织中的原子)的核自旋重新排列或弛豫时从受激原子核发出的mr信号。所检测的mr信号可以被处理以产生图像，该图像在医疗应用的背景下允许出于诊断、治疗和/或研究目的而研究体内的内部结构和/或生物学过程。
2.mri由于能够产生具有较高分辨率和对比度的非侵入性图像而提供用于生物学成像的具有吸引力的成像模式并且没有其它模式的安全顾虑(例如，无需将被测者暴露于例如x射线等电离辐射，或者将放射性物质引入身体)。此外，mri特别适合提供软组织对比度，可以利用它来对其它成像模式无法令人满意地成像的主题成像。另外，mr技术能够捕获有关其它模式无法获取的结构和/或生物过程的信息。然而，对于给定的成像应用，mri存在许多缺点，可能涉及装备的较高成本、有限可用性和/或难以获得对临床mri扫描仪的访问权限和/或图像采集过程的长度。
3.临床mri的趋势是增加mri扫描仪的场强，以改善扫描时间、图像分辨率和图像对比度中的一项或多项，这进而继续增加成本。绝大多数已安装的mri扫描仪以1.5或3特斯拉(t)操作，这是指主磁场b0的场强。临床mri扫描仪的粗略成本估算约为每特斯拉一百万美元，这不包括操作这种mri扫描仪所涉及的大量操作、服务和维护成本。
4.此外，常规的高场mri系统通常需要大的超导磁体和相关的电子装置，以生成对被成像体(例如，患者)成像的强的均匀静磁场(b0)。对于包括用于磁体、电子装置、热管理系统和控制台区域的多个室的典型高场mri装置，这种系统的尺寸相当大。高场mri系统的尺寸和费用通常将它们的用途限制在诸如医院和学术研究中心等的设施，这些设施具有足够的空间和资源来购买和维护它们。高场mri系统的高成本和大量空间需求导致mri扫描仪的有限可用性。这样，存在许多这种临床情况：mri扫描将是有益的，但是由于上面讨论的一个或多个限制，mri扫描不实用或不可能，如下面进一步详细讨论的。


技术实现要素：

5.一些实施方式包括一种患者处理设备，其被构造成有助于将患者定位在磁共振成像装置内，所述患者处理设备包括：患者支撑件，其具有适于定位在所述患者和床之间的表面，使得当所述患者支撑件的表面被定位时，所述患者支撑件的表面在所述患者的身体的至少一部分下方；以及固定部，其包括：至少一个第一可释放固定机构，其被构造成与射频部件接合以将所述射频部件固定到所述固定部；和至少一个第二可释放固定机构，其被构造成与所述磁共振成像装置接合以将所述固定部固定至所述磁共振成像装置。
6.一些实施方式包括一种头盔，其被构造为在磁共振成像期间容纳患者头部，所述头盔包括：至少一个射频发射和/或接收线圈；和至少一个第一可释放固定机构，其被构造成在使得当所述至少一个固定机构与附接到磁共振成像系统的构件接合时所述头盔被定
位在所述磁共振成像系统的成像区域内的位置处与所述构件接合。
7.一些实施方式包括一种头盔，其被构造为在磁共振成像期间容纳患者的头部，所述头盔包括：至少一个射频发射和/或接收线圈；至少一个第一可释放固定机构，其被构造成与所述磁共振成像系统的构件接合，使得当所述至少一个固定机构与所述构件接合时，所述至少一个固定机构阻止所述头盔相对于所述协作构件平移；和至少一个第二固定机构，其被构造成当与所述构件的协作部接合时防止所述头盔绕所述构件旋转。
8.一些实施方式包括一种磁共振成像系统，其能够对至少部分地由包括铁磁材料的支撑件支撑的患者成像，所述磁共振成像系统包括：至少一个第一b0磁体，其用于产生对所述磁共振成像系统的b0磁场有贡献的第一磁场，b0磁场具有小于或等于0.2t的场强；至少一个第二b0磁体，其用于产生对所述磁共振成像系统的b0磁场有贡献的第二磁场，所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体相对于彼此配置，使得在所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体之间提供成像区域；和构件，其被构造成与射频线圈设备的可释放固定机构接合，所述构件在所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体之间在使得当所述构件与所述射频线圈设备的可释放固定机构接合时，所述射频线圈设备基本上在所述成像区域内被固定到所述磁共振成像系统的位置处附接到所述磁共振成像。
9.一些实施方式包括一种磁共振成像系统，其能够对至少部分地由包括铁磁材料的支撑件支撑的患者成像，所述磁共振成像系统包括：至少一个第一b0磁体，其用于产生对所述磁共振成像系统的b0磁场有贡献的第一磁场，b0磁场具有小于或等于0.2t的场强；至少一个第二b0磁体，其用于产生对所述磁共振成像系统的b0磁场有贡献的第二磁场，所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体相对于彼此配置，使得在所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体之间提供成像区域；和构件，其被构造成与患者处理设备的可释放固定机构接合，所述患者处理设备被构造成用于固定射频线圈设备，所述构件在所述至少一个第一b0磁体和所述至少一个第二b0磁体之间在使得当所述构件与所述患者处理设备的可释放固定机构接合时固定到所述患者处理设备的所述射频线圈基本上被定位在所述成像区域内的位置处附接到所述磁共振成像。
10.一些实施方式包括一种方法，其包括：将支撑件可释放地固定到磁共振成像装置，以便有助于患者的磁共振成像，其中所述支撑件布置在患者和标准医疗床之间。
11.一些实施方式包括一种方法，其包括：当患者至少部分地由标准医疗床支撑时，将所述患者的解剖结构(anatomy)的一部分定位在磁共振成像系统的成像区域内；和当所述患者至少部分地由所述标准医疗床支撑时，获取所述患者的解剖结构的一部分的至少一个磁共振图像。
12.一些实施方式包括一种用于对脚成像的设备，所述设备包括：至少一个外壳，其被构造成在磁共振成像期间容纳患者的脚；至少一个射频发射和/或接收线圈；和至少一个第一可释放固定机构，其被构造成在使得当所述至少一个固定机构与附接到所述磁共振成像系统的构件接合时所述设备定位在所述磁共振成像系统的成像区域内的位置处与所述构件接合。
13.一些实施方式包括一种用于对脚成像的设备，所述设备包括：至少一个射频发射和/或接收线圈；和至少一个外壳，其被构造成在磁共振成像期间容纳患者的脚，所述至少一个外壳相对于竖直轴线倾斜一角度。
14.一些实施方式包括一种桥接件，其适于附接到磁共振成像系统，并且被构造为有助于将患者定位在所述磁共振成像系统内，所述桥接件包括：支撑件，其具有被构造成支撑所述患者的至少一部分的表面，所述支撑件能在竖起位置和放下位置之间移动，所述表面在所述竖起位置中基本竖直并且在所述放下位置中基本水平；铰链，其被构造成允许所述支撑件从所述竖起位置移动到所述放下位置，并且允许所述支撑件从所述放下位置移动到所述竖起位置；和基部，其被构造为将所述桥接件附接到所述磁共振成像系统。
15.一些实施方式包括一种磁共振成像系统，其包括：b0磁体，其被构造为生成适用于磁共振成像的磁场；输送机构，其被构造为允许所述磁共振成像系统移动到不同的位置；和桥接件，其被构造为有助于将患者定位在所述磁共振成像系统内，所述桥接件包括：支撑件，其具有被构造成支撑所述患者的至少一部分的表面，所述支撑件能在竖起位置和放下位置之间移动，所述表面在所述竖起位置中基本竖直并且在所述放下位置中基本水平；铰链，其被构造成允许所述支撑件从所述竖起位置移动到所述放下位置，并且允许所述支撑件从所述放下位置移动到所述竖起位置；和基部，其将所述桥接件附接到所述磁共振成像系统。
16.一些实施方式包括一种在患者至少部分地由标准医疗床支撑的情况下对所述患者的解剖结构的一部分成像的方法，所述方法包括：将磁共振成像系统和所述床彼此接近地定位；以使附接到所述磁共振成像系统的桥接件与所述床的一部分重叠的方式将所述桥接件从竖直位置移动到水平位置；经由所述桥接件来定位所述患者，使得所述患者的解剖结构的一部分在所述磁共振成像系统的成像区域内；和当所述患者至少部分地由所述床支撑并且至少部分地由所述桥接件支撑的情况下，获取所述患者的解剖结构的一部分的至少一个磁共振图像。
附图说明
17.将参照以下附图说明所公开的技术的各个方面和实施方式。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。
18.图1示出了磁共振成像系统的示例性部件；
19.图2a和图2b示出了根据一些实施方式的便携式低场mri系统。
20.图3示出了根据一些实施方式的便携式mri系统；
21.图4a至图4i示出了根据一些实施方式的有助于从标准的医院床上对患者进行mri的患者处理设备；
22.图5a至图5f示出了根据一些实施方式的患者处理设备的固定部的各方面；
23.图6a至图6b示出了根据一些实施方式的可释放的固定机构；
24.图7a至图7b示出了根据一些实施方式的射频线圈设备的可释放的固定机构的各方面。
25.图8a至图8b示出了根据一些实施方式的射频线圈设备的可释放的固定机构的各方面；
26.图9a至图9b示出了根据一些实施方式的透视的射频头盔；
27.图10至图10d示出了根据一些实施方式的脚线圈的视图；
28.图11示出了根据一些实施方式的被构造成容纳更宽的脚的脚线圈；和
29.图12a至图12d示出了根据一些实施方式的定位在磁共振成像装置内的脚线圈；
30.图13a示出了根据一些实施方式的以竖直或竖起位置示出的折叠桥接件；
31.图13b示出了根据一些实施方式的处于水平或放下位置的图13a中所示的折叠桥接件。
32.图14示出了根据一些实施方式的折叠桥接件的部件；
33.图15a示出了根据一些实施方式的桥接件的模型；
34.图15b示出了图15a所示的桥接件的模型的应力图；
35.图15c示出了图15a所示的桥接件的模型的挠曲图。
36.图15d来自iec 60601
‑
1的图a.19，其示出患者支撑面的人体质量分布；
37.图16a和图16b示出了根据一些实施方式的具有平衡机构(counter
‑
balance mechanism)的折叠桥接件的部件；
38.图17a示出了具有处于竖直位置的桥接件的便携式mri系统；
39.图17b示出了具有处于水平位置的桥接件的便携式mri系统；
40.图17c示出了定位在便携式mri系统内并由折叠桥接件支撑的患者。
具体实施方式
41.mri扫描仪市场被高场系统压倒性地主导，并且特别是在医疗或临床mri应用中如此。如上所述，医疗成像的总体趋势是生产具有越来越高的场强的mri扫描仪，其中绝大多数临床mri扫描仪在1.5t或3t下操作，而在研究环境中使用7t和9t的更高场强。虽然在0.5t和1.5t之间操作的临床系统通常也被称为“高场”，但是如本文所用，“高场”通常是指当前在临床环境中使用的mri系统，并且更特别地，是指以1.5t以上的主磁场(即b0场)操作的mri系统。介于约0.2t和0.5t之间的场强被称为“中场”，并且随着高场状态下场强的持续增加，介于0.5t和1t之间的范围的场强也被称为中场。相比之下，作为高场状态的高端场强增加的结果，虽然有时将具有介于0.2t和约0.3t之间的b0场的系统称为低场，但是“低场”通常是指以小于或等于约0.2t的b0场操作的mri系统。在低场状态内，以小于.1t的b0场操作的低场mri系统在本文中被称为“极低场”，而以小于10mt的b0场操作的低场mri系统在本文中称为“超低场”。
42.如上所述，常规mri系统需要专门的设施。mri系统需要电磁屏蔽的房间来操作，并且房间的地板必须被结构性地强化。必须为高功率电子器件和扫描技术人员的控制区域提供额外的空间。还必须提供对该场所的安全访问。此外，必须安装专用的三相电气连接，以为电子器件提供电力，而电子器件又由供应的冷却水来冷却。通常还必须提供额外的hvac容量。这些场所要求不仅成本高昂，而且极大地限制了可以部署mri系统的地点。常规的临床mri扫描仪还需要大量的专业知识才能操作和维护。这些训练有素的技术人员和维护工程师为mri系统的操作增加了巨大的持续运营成本。结果，常规的mri通常成本高昂并且在可访问性上受到严格限制，这使得mri无法成为能够在无论何时何地都能提供广泛的临床成像解决方案的广泛使用的诊断工具。通常地，患者必须在事先安排的时间和地点访问数量有限的设施之一，这使得mri无法用于在辅助诊断、手术、患者监测等的情况下mri具有独特有效性的许多医疗应用。
43.如上所述，高场mri系统需要专门适配的设施，以容纳这些系统的尺寸、重量、功耗
和屏蔽要求。例如，1.5t mri系统的重量通常在4至10吨之间，而3t mri系统的重量通常在8至20吨之间。此外，高场mri系统通常需要大量的沉重且昂贵的屏蔽。许多中场扫描仪甚至更重，重量在10至20吨之间，部分原因是使用了非常大的永磁体和/或磁轭。由于大量使用铁磁材料生成b0场，增加了屏蔽吨位，所以市售的低场mri系统(例如，以0.2t的b0磁场工作)通常也处于10吨或更高的范围。为了容纳这种重型装备，房间(通常最小尺寸为30至50平方米)必须使用强化地板(例如，水泥地板)建造，并且必须专门屏蔽以防止电磁辐射干扰mri系统的工作。因此，可用的临床mri系统是不移动的，并且需要在医院或设施中占用很大的专用空间，除了准备用于工作的空间的显著成本外，还需要操作和维护系统的专业人员的额外持续成本。
44.此外，当前可用的mri系统通常消耗大量功率。例如，普通的1.5t和3t mri系统在工作过程中通常消耗的功率在20至40kw之间，而可用的0.5t和0.2t mri系统通常消耗的功率在5至20kw之间，各mri系统都使用专用和专门的电源。除非另有说明，否则功耗是指感兴趣的时间间隔内的平均功耗。例如，上面提到的20至40kw表示常规mri系统在图像采集过程中消耗的平均功率，其中可以包括显著超过平均功耗的相对短的峰值功耗时段(例如，当梯度线圈和/或rf线圈在相对短的脉冲序列时段内产生脉冲时)。峰值(或大)功耗的间隔通常经由mri系统本身的电力存储元件(例如，电容器)来解决。因此，平均功耗是更相关的数字，因为它通常确定操作设备所需的电力连接的类型。如上所述，可用的临床mri系统必须具有专用电源，通常需要到电网的专用三相连接以向mri系统的部件供电。然后，需要附加的电子器件以将三相电源转换为mri系统使用的单相电源。部署常规的临床mri系统的许多物理需求造成了可用性的显著问题，并严重限制了可利用mri的临床应用。
45.因此，高场mri的许多要求使得在许多情况下不能安装，限制了将其部署到大型机构医院或专门设施中，并且通常将它们的使用限制到严格安排的预约中，这要求患者在预先安排的时间到专用设施拜访。因此，对高场mri的许多限制使得mri无法完全用作成像方式。尽管上面提到了高场mri的缺点，但是较高场处的snr显著提高的吸引力继续推动该行业在临床和医学mri应用中使用越来越高的场强，这进一步增大了mri扫描仪的成本和复杂性，并且进一步限制了它们的可用性，并使得它们无法用作通用和/或常用的成像解决方案。
46.在低场领域(特别是在极低场领域)中产生的mr信号的低snr阻碍了相对低成本、低功率和/或便携式mri系统的开发。常规的“低场”mri系统在通常被称为低场领域的高端(例如，临床上可用的低场系统的下限为大约0.2t)处工作，以获取有用的图像。尽管比高场mri系统多少便宜一些，但是常规的低场mri系统具有许多相同的缺点。特别地，常规的低场mri系统是大型的、固定的和不能动的设施，消耗大量功率(需要专用的三相电源连接)，并且需要专门屏蔽的房间和大的专用空间。低场mri的挑战防止了能够产生有用图像的相对低成本、低功率和/或便携式mri系统的开发。
47.发明人已经开发出使便携式、低场、低功率和/或低成本的mri系统成为可能的技术，这些技术可以改善mri技术在医院和研究设施处的当前mri设施以外的各种环境中的大规模部署性。结果，mri可以被部署在急诊室、小型诊所、医生办公室、移动装置、野外等，并且可以被带到患者处(例如，床边)以执行各种各样的成像程序和协议。一些实施方式包括促进便携式、低成本、低功率的mri的极低场mri系统(例如，0.1t、50mt、20mt等)，从而显著
增加mri在临床环境中的可用性。
48.在低场领域中开发临床mri系统存在大量挑战。如本文所使用的，术语“临床mri系统”是指产生临床有用图像的mri系统，临床有用图像指的是具有足够的分辨率和充足的采集时间以对于医师或临床医生在给定特定成像应用的情况下可用于其预期目的的图像。这样，临床有用图像的分辨率/采集时间将取决于获得图像的目的。
49.在低场领域中获得临床有用图像的众多挑战之一是相对低的snr。具体地，snr和b0场强之间的关系在0.2t以上的场强处为大约b
05/4
，而在0.1t以下的场强处为大约b
03/2
。这样，snr随场强的降低而显着下降，其中snr的下降幅度在极低场强处甚至更显著。由于降低场强而导致的snr的显著下降是阻碍在极低场域中开发临床mri系统的重要因素。特别地，在极低场强处的低snr的挑战阻碍了在极低场领域中工作的临床mri系统的开发。结果，试图在较低场强下工作的临床mri系统常规上已经实现了大约0.2t以上范围的场强。这些mri系统仍然大、沉重且昂贵，通常需要固定的专用空间(或屏蔽帐篷)和专用电源。
50.发明人已经开发了能够产生临床有用图像的低场和极低场mri系统，从而允许开发使用现有技术无法实现的便携式、低成本和易使用的mri系统。根据一些实施方式，通常地，无论何时何地需要，都可以将mri系统运送到患者以提供各种各样的诊断、手术、监测和/或治疗过程。提供一种可以被运送到患者和/或在专门设施外面(例如，安全和屏蔽室外面)操作的mri系统存在挑战，其中许多挑战是使用2019年3月5日发布的名称为“便携式磁共振成像方法和设备”的美国专利no.10222434(在下文中称为“434专利”)中描述的技术来解决的，该专利的全部内容通过引用合并于此。
51.另一个挑战涉及将患者定位于mri系统内来成像。如上所述，常规mri仅限于专用设施，该专用设施包括装置本身用的房间，该房间配备有大范围的屏蔽，并且必须满足严格的安全法规，该安全法规包括由于常规临床mri涉及高场强所以要求该房间必须安全且不含铁质材料。标准医院床使用铁质材料(通常是钢)构造，该医院床禁止与常规的临床mri系统一起使用。结果，必须将患者带到专用于mri系统的专门设施，并将患者转移到被设计成与mri系统一起使用的定制床。
52.对于非卧床患者，这可能意味着要求患者进入容纳mri装置的安全室并将他们自身定位在与mri装置集成在一起的mri安全床上。对于卧床或其它不能移动的患者，可能需要先将患者转移到待运送到安全室的定制的mri安全床，然后转移到mri系统的集成床。这样的要求限制了患者可以进行mri的环境，并且在一些情况下完全禁止使用mri。例如，困难的是，将卧床和/或不能移动的患者转移到mri安全床或轮椅以将患者运送到安全室，并且可能再次转移到mri系统的集成床或患者支撑件，在一些环境下，出于医疗安全原因这是不可行的。此外，mri安全床价格昂贵并且不能广泛使用。
53.发明人已经开发出允许与标准患者支撑件(诸如标准医院床或标准轮椅)结合执行mri的技术，从而消除了一次或多次转移患者的需求，以及消除了与专用mri安全运送(例如，床、轮椅等)相关的成本和可用性问题。此外，允许例如从标准医院床执行mri的技术有助于即时护理mri(point
‑
of
‑
care mri)。根据一些实施方式，以足够低的场强来执行mri，以允许对定位在标准患者支撑件上或标准患者支撑件中的患者(例如，躺在标准医院床上或坐在标准轮椅中的患者)进行成像。如本文所用的，标准医院床或标准轮椅是指尚未配备成用于常规高场mri的患者支撑件。标准医院床或轮椅通常会由无法用于高场mri的铁磁性
材料(诸如钢)构成。
54.为了从例如标准医院床对患者成像，特定mri成像过程可能需要将患者的目标解剖结构定位在移动到例如患者目前所躺的床的位置处的mri系统内。发明人已经开发了用于有助于将患者定位在mri系统内以对患者的期望解剖结构成像的技术。根据一些实施方式，可以固定到mri系统的患者处理系统用于支撑患者并且将患者的期望解剖结构定位在mri系统内。
55.常规mri系统通常包括用于患者的集成的床或支撑件，该集成的床或支撑件使用非铁质材料构成，以满足严格的法规要求(例如，为确保患者和临床医生的安全而颁布的法规)，并且不会干扰mri系统产生的磁场。该定制的mri安全床通常被构造为滑入和滑出系统的孔，并且通常具有允许适当的射频线圈设备连接到要成像的解剖结构的部分上方的支架。当准备患者进行成像时，以使得射频线圈设备可以被定位并附接到床上的协作支架的方式将患者定位在磁体孔外部的床上。例如，对于脑部扫描，射频头部线圈设备被定位在患者的头部周围，并附接到固定于床的协作支架。当射频线圈设备被附接并正确地定位之后，将床移动到b0磁体内部，以使要成像的解剖结构的部分被定位在mri系统的图像区域内。
56.发明人已经意识到，该传统过程不适用于便携式或即时护理mri，也不能用于从标准医疗床或轮椅对患者进行成像。例如，标准医疗床没有配备可以附接射频线圈设备的支架，也没有配备被构造成待附接到标准医疗床的射频线圈设备。此外，标准医疗床或轮椅不能定位在mri系统的成像区域内。为了有助于从例如标准医疗床成像，发明人已经开发了射频线圈设备，该射频线圈设备适于容纳患者的目标解剖结构并且被构造成与附接到mri系统的协作构件接合，从而当射频线圈设备与构件接合时，目标解剖结构定位在mri系统的成像区域内。这样，射频线圈设备可以定位在患者周围，然后附接到便携式mri系统，使得可以从标准医疗床或轮椅对患者成像，从而可以将mri系统带到患者处或将患者推到可用的mri系统并从标准医疗床成像。这种即时护理mri允许在常规mri不可用的各种各样的医疗情况下使用mri(例如，在急诊室、重症监护病房、手术室等)。
57.根据一些实施方式，包括一个或多个射频线圈的射频头盔适于容纳患者的头部。射频头盔包括可释放的固定机构，该可释放的固定机构被构造为在适当位置处将头盔固定到附接于mri系统的构件，使得每当将射频头盔固定到该构件时，头盔就基本上在mri系统的成像区域内。特别地，当头盔容纳患者的头部并被固定到该构件时，患者的头部位于mri系统的成像区域内。根据一些实施方式，包括适于容纳诸如腿或臂的肢体的一个或多个射频线圈的射频线圈设备配备有这种可释放的固定机构，使得当射频线圈设备被固定到该构件时，射频线圈设备基本上在mri系统的成像区域内，从而对定位的肢体成像。
58.图1是mri系统100的典型部件的框图。在图1的说明性示例中，mri系统100包括计算装置104、控制器106、脉冲序列存储器108、电力管理系统110和磁性部件120。应当理解的是，系统100是说明性的，并且除了或代替图1所示的部件，mri系统可以具有一个或多个任何合适类型的其它部件。然而，尽管对于特定mri系统来说这些部件的实施可能有很大的不同，但是mri系统通常将包括这些高级部件，如下面进一步详细论述的。
59.如图1所示，磁性部件120包括b0磁体122、匀场线圈124、rf发射和接收线圈126以及梯度线圈128。磁体122可以用于生成主磁场b0。磁体122可以是能够生成期望的主磁场b0的任何合适类型的磁性部件或磁性部件的组合。如上所述，在高场领域中，b0磁体通常使用
一般以螺线管几何形状提供的超导材料形成，这需要低温冷却系统以将b0磁体保持在超导状态。因此，高场b0磁体价格昂贵、复杂且消耗大量功率(例如，低温冷却系统需要大量功率以维持将b0磁体保持在超导状态所需的极低温度)，需要较大的专用空间，以及专门的专用电连接(例如，到电网的专用三相电源连接)。常规的低场b0磁体(例如，以0.2t工作的b0磁体)也经常使用超导材料来实施，因此有这些相同的一般要求。其它常规的低场b0磁体使用永磁体实施，永磁体用于产生限于常规的低场系统的场强(例如，由于无法在较低的场强获取有用的图像，因此介于0.2t和0.3t之间)，需要成为重量为5至20吨的超大型磁体。因此，仅常规mri系统的b0磁体就既阻碍便携性又降低可负担性。
60.梯度线圈128可以被配置成提供梯度场，并且例如可以被配置成在三个基本正交的方向(x、y、z)上在b0场中生成梯度。梯度线圈128可以被构造为通过系统地改变b0场(由磁体122和/或匀场线圈124生成的b0场)来编码发射的mr信号，以将接收的mr信号的空间位置编码为频率或相位的函数。例如，虽然可以通过使用非线性梯度线圈来提供更复杂的空间编码轮廓，但是梯度线圈128可以被构造为作为沿着特定方向的空间位置的线性函数来改变频率或相位。例如，第一梯度线圈可以被构造为在第一(x)方向上选择性地改变b0场以在该方向上进行频率编码，第二梯度线圈可以被构造为在基本上垂直于第一方向的第二(y)方向上选择性地改变b0场以进行相位编码，并且第三梯度线圈可以被构造为在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三(z)方向上选择性地改变b0场，以为体积成像应用提供切片选择。如上所述，常规的梯度线圈还消耗大量功率，通常由大型、昂贵的梯度电源来操作，如下面进一步详细论述的。
61.通过分别使用发射线圈和接收线圈(通常称为射频(rf)线圈)来激励和检测发射的mr信号来执行mri。发射/接收线圈可以包括用于发射和接收的单独的线圈、用于发射和/或接收的多个线圈或用于发射和接收的相同线圈。因此，发射/接收部件可以包括一个或多个用于发射的线圈、一个或多个用于接收的线圈和/或一个或多个用于发射和接收的线圈。发射/接收线圈通常也称为tx/rx或tx/rx线圈，通常指的是mri系统的发射和接收磁性部件的各种构造。这些术语在本文可互换使用。在图1中，rf发射和接收线圈126包括可用于生成rf脉冲以诱发振荡磁场b1的一个或多个发射线圈。一个或多个发射线圈可以被构造为生成任何适当类型的rf脉冲。
62.电力管理系统110包括向低场mri系统100的一个或多个部件提供操作电力的电子器件。例如，如下面更详细地论述的，电力管理系统110可以包括一个或多个电源、梯度电力部件、发射线圈部件和/或提供适当的操作电力以激励和操作mri系统100的部件所需的任何其它适当的电力电子器件。如图1所示，电力管理系统110包括电源112、一个或多个电力部件114、发射/接收开关116和热管理部件118(例如，用于超导磁体的低温冷却设备)。电源112包括向mri系统100的磁性部件120提供操作电力的电子器件。例如，电源112可以包括向一个或多个b0线圈(例如，b0磁体122)提供操作电力以产生用于低场mri系统的主磁场的电子器件。发射/接收开关116可以用于选择是否正在操作rf发射线圈或rf接收线圈。
63.一个或多个电力部件114可以包括：一个或多个rf接收(rx)前置放大器，其放大由一个或多个rf接收线圈(例如，线圈126)检测到的mr信号；一个或多个rf发射(tx)电力部件，其被构造为向一个或多个rf发射线圈(例如，线圈126)提供电力；一个或多个梯度电力部件，其被构造为向一个或多个梯度线圈(例如，梯度线圈128)提供电力；以及一个或多个
匀场电力部件，其被构造为向一个或多个匀场线圈(例如，匀场线圈124)提供电力。
64.在常规的mri系统中，电力部件很大、昂贵且消耗大量功率。通常地，电力电子器件占据与mri扫描仪本身分开的房间。电力电子器件不仅需要大量空间，而且是昂贵的复杂装置，会消耗大量功率并需要壁挂式机架来支撑。因此，常规mri系统的电力电子器件也阻碍了mri的便携性和可负担性。
65.如图1所示，mri系统100包括控制器106(也称为控制台)，控制器106具有控制电子器件以向电力管理系统110发送指令并从电力管理系统110接收信息。控制器106可以被构造为实施一个或多个脉冲序列，脉冲序列用于确定发送到电力管理系统110的指令从而以期望的序列操作磁性部件120(例如，用于操作rf发射和接收线圈126的参数、用于操作梯度线圈128的参数等)。如图1所示，控制器106还与被编程为处理接收的mr数据的计算装置104交互。例如，计算装置104可以使用任何适当的一个或多个图像重建处理来处理接收到的mr数据以生成一个或多个mr图像。控制器106可以将关于一个或多个脉冲序列的信息提供给计算装置104，用于通过计算装置处理数据。例如，控制器106可以将关于一个或多个脉冲序列的信息提供给计算装置104，并且计算装置可以至少部分地基于所提供的信息来进行图像重建处理。在常规mri系统中，计算装置104通常包括一个或多个高性能工作站，高性能工作站被构造为相对快速地对mr数据进行计算上昂贵的处理。这样的计算装置本身是相对昂贵的设备。
66.从前述内容应该理解，当前可用的临床mri系统(包括高场、中场和低场系统)是大型、昂贵、固定的设备，需要大量专用和专门设计的空间以及专用的电力连接。如上所述，发明人已经开发了低功率、便携式低场mri系统，该低场mri系统可以部署在几乎任何环境中并且可以被带到将要经历成像过程的患者。这样，在急诊室、重症监护室、手术室和许多其它位置的患者可以在常规上无法使用mri的情况下得益于mri。下面结合图2a、图2b和图3a说明的示例性便携式mri系统能够移动到需要mri的位置(例如，急诊室和手术室、初级保健室、新生儿室、重症监护室、专科、病房、康复室等)，便于在接近标准医院设备(诸如医院床、轮椅、其它医疗装置、计算设备、生命支持系统等)的情况下进行即时护理mri操作。此外，包括'434专利中说明的系统的本文所述的示例性便携式mri系统允许在几乎任何位置部署mri系统，使得可以轻松地将患者带到mri系统(例如，使用标准医院床或轮椅运送)以实现即时护理mri。
67.图2a和图2b示出了根据一些实施方式的低功率便携式低场mri系统。便携式mri系统200包括b0磁体205，b0磁体205包括通过铁磁轭220彼此磁耦合的至少一个第一永磁体210a和至少一个第二永磁体210b，铁磁轭220被构造为俘获和引导磁通以增大mri系统的成像区域(视场)内的磁通密度。可以使用任何适当的技术来构造永磁体210a和210b(例如，使用'434专利中说明的任何技术、设计和/或材料)。磁轭220也可以使用本文说明的任何技术来构造(例如，使用'434专利中说明的任何技术、设计和/或材料)。应当理解，在一些实施方式中，可以使用电磁体来形成b0磁体205，该电磁体使用本文所述的任何电磁技术(例如，使用'434专利中说明的任何技术、设计和/或材料)。b0磁体205可以与一个或多个其它磁性部件，诸如系统的梯度线圈(例如，x梯度线圈、y梯度线圈和z梯度线圈)和/或任何匀场部件(例如，匀场线圈或永磁垫片)，b0校正线圈等一起包裹或封装在外壳212中。
68.b0磁体205可通过诸如测角平台(其示例在'434专利中说明)的定位机构290联接
至或附接或安装至基部250，使得b0磁体可倾斜(例如，绕其质心旋转)以提供倾斜从而根据需要适应患者的解剖结构。在图2a中，b0磁体被示出为水平而没有倾斜，在图2b中，示出了b0磁体经过旋转使支撑被扫描的患者的解剖结构的表面倾斜后的状态。定位机构290可以固定到被配置为支撑b0磁体205的重量的基部250的一个或多个载荷承载结构。
69.除了提供用于支撑b0磁体的载荷承载结构外，基部250还包括内部空间，该内部空间被配置为容纳操作便携式mri系统200所需的电子器件270。例如，基部250可以容纳电力部件以操作梯度线圈(例如，x、y和z)和rf发送/接收线圈。发明人已经开发出一般被构造为在低场领域中适当地对梯度线圈供电的低功耗、低噪声和低成本的梯度放大器，该放大器被设计为相对低成本，并且被构造为用于安装在便携式mri系统的基部内(即，不是如常规地将静态地架在固定设施的单独房间中)。下面进一步详细说明用于操作梯度线圈的适当的电力部件的示例(例如，结合图20至图34说明的电力部件)。根据一些实施方式，当系统空闲时，用于给mri系统的梯度线圈供电的电力电子器件消耗少于50w的功率，而当mri系统操作时(即，在图像获取期间)，消耗的功率在100至300w之间。基部250还可以容纳rf线圈放大器(即，用于操作系统的发射/接收线圈的功率放大器)、电源、控制台、配电单元以及操作mri系统所需的其它电子器件，下面对此进一步详细说明。
70.根据一些实施方式，操作便携式mri系统200所需的电子器件270消耗少于1kw的功率，在一些实施方式中，消耗少于750w的功率，并且在一些实施方式中，消耗少于500w的功率(例如，利用永久b0磁体解决方案的mri系统)。下面进一步详细论述用于促进mri装置的低功率操作的技术。然而，也可以利用消耗更大功率的系统，因为多个方面中在这方面不受限制。图2a至图2b所示的示例性便携式mri系统200可以经由单个电力连接275来供电，单个电力连接275被构造为连接到干线电源，诸如提供单相电力的插座(例如，标准或大型电器插座)。因此，可以将便携式mri系统插入单个可用的电力插座中并从那里操作，消除了对专用电源的需求(例如，消除了对专用三相电源的需求以及消除了对进一步的功率转换电子器件的需求，功率转换电子器件将三相电力转换为分配到mri系统的相应部件的单相电力)，并提高mri系统的可用性以及可使用便携式mri系统的环境和位置。
71.图2a和图2b所示的便携式mri系统200还包括输送机构280，输送机构280允许便携式mri系统被运送到不同的位置。输送机构可以包括被构造为促进便携式mri系统运动到例如需要mri的位置的一个或多个部件。根据一些实施方式，输送机构包括联接至驱动轮284的马达286。以此方式，输送机构280在将mri系统200运送至期望位置时提供机动辅助。输送机构280还可包括多个脚轮282，以辅助支撑和稳定性以及促进运送。
72.根据一些实施方式，输送机构280包括使用控制器(例如，操纵杆或其它可由人操纵的控制器)控制的机动辅助装置，以在将便携式mri系统运送到期望位置期间引导便携式mri系统。根据一些实施方式，输送机构包括动力辅助部件，动力辅助部件被构造为检测何时力被施加到mri系统，并作为响应与输送机构接合以在检测到的力的方向上提供机动辅助。例如，图2a和图2b中所示的基部250的轨道255可以被构造为检测何时力被施加到轨道(例如，通过人在轨道上推动)并与输送机构接合以提供机动辅助，从而在所施加的力的方向上驱动轮。结果，用户可以利用响应于用户施加的力的方向的输送机构的辅助来引导便携式mri系统。动力辅助机构还可设置用于碰撞的安全机构。特别地，还可以检测与其它物体(例如，墙壁、床或其它结构)的接触力，并且输送机构将相应地以远离该物体的机动运动
响应作出反应。根据一些实施方式，可以取消机动辅助，并且便携式mri系统可以通过人使用手动力将系统移动到期望的位置来运送。
73.便携式mri系统200包括滑动件260，滑动件260向系统的成像区域提供电磁屏蔽。滑动件260可以是透明的或半透明的，以保持mri系统的开放感，从而帮助可能在封闭的孔内进行常规mri期间经历幽闭恐惧症的患者。滑动件260也可以被穿孔以允许空气流来增加开放感和/或消散操作期间由mri系统生成的噪音。滑动件可具有结合在其中以阻挡电磁噪音到达成像区域的屏蔽件265。根据一些实施方式，滑动件260也可以由导电网形成，该导电网向成像区域提供屏蔽件265并且促进系统的开放感。因此，滑动件260可提供允许患者在系统内定位的可移动的电磁屏蔽，一旦患者定位或在获取过程中允许人员进行调整，和/或允许外科医生访问患者等。因此，可移动的屏蔽件促进了灵活性，该灵活性使得便携式mri系统不仅可以在未屏蔽的房间中使用，而且可以执行原本不可用的过程。下面进一步详细论述提供不同水平的电磁屏蔽的示例性滑动件。
74.根据一些实施方式，便携式mri系统不包括滑动件，设置了基本上开放的成像区域，便于将患者更容易放置在系统内，减轻了幽闭恐惧症的感觉和/或改善了对位于mri系统内的患者的访问(例如，允许医师或外科医生在成像过程之前、期间或之后访问患者，而不必从系统移出患者)。作为示例，图3示出了示例性便携式低场磁共振成像系统，该系统可以以即时护理移动和操作。mri系统300可以类似于'434专利说明的一个或多个便携式mri系统地包括b0磁体322，b0磁体322包括至少一个第一磁体322a和至少一个第二磁体322b，第一磁体322a和第二磁体322b通过铁磁轭320彼此磁耦合，铁磁轭320被构造为俘获和引导磁通以增大mri系统的成像区域(视场)内的磁通密度。可以使用任何适当的技术来构造磁体322a和322b，包括'434专利中说明的任何技术。例如，b0磁体322可以包括一个或多个永磁体、一个或多个电磁体、印刷磁体或任何一者。mri系统300还包括梯度线圈328a和328b，以提供用于mr信号的空间编码的x梯度、y梯度和z梯度的线圈。
75.b0磁体322可被联接到基部350或附接或安装到基部350以支撑b0磁体。基部350包括外壳302，外壳302被构造为容纳操作便携式mri系统300所需的电子器件(例如，如在'434专利中详细说明的)。为了便于将系统运送到护理点，mri系统300可以包括输送机构。在图3中，轮或脚轮382允许mri系统被推到期望的位置。根据一些实施方式，mri系统300包括用于便于机动地操纵该系统的机动辅助装置，在'434专利中说明了该装置的一些示例。例如，输送机构可以包括驱动轮/脚轮382的马达，以在将mri系统300运送到期望位置时提供机动辅助。根据一些实施方式，输送机构可以包括使用控制器(例如，操纵杆或可以由人操纵的其它控制器)控制的机动辅助装置，以在将便携式mri系统运送到期望位置期间引导便携式mri系统。根据一些实施方式，输送机构包括动力辅助部件，该动力辅助部件被构造为检测力何时由操作者施加到mri系统，并且作为响应，该动力辅助部件与输送机构接合以在所检测到的力的方向上提供机动辅助，在'434专利中更详细地说明了其示例。
76.如所示出的，mri系统300可以具有最大水平宽度w，该最大水平宽度w有助于系统在使用mri系统的设施内的可操纵性。根据一些实施方式，便携式mri系统的最大水平尺寸在40到60英寸之间的范围内，并且更优选地在35到45英寸之间的范围内。例如，示例性mri系统300具有大约40英寸的最大水平宽度。结果，可以将mri系统300带到需要mri的位置，包括带到要成像的患者的床边。mri系统300还包括安装到mri系统以便于将患者定位于mri系
统的成像区域内的桥接件373。桥接件373可以被构造为附接到基部周围的不同位置，以允许患者从不同方向和/或取向定位在成像区域内。根据一些实施方式，桥接件373以可以绕b0磁体的周边移动的方式附接到mri系统300。根据一些实施方式，桥接件373被构造为被移除并且重新附接在绕b0磁体的周边的不同位置处。根据一些实施方式，桥接件可以被构造为附接到磁轭320、基部350或mri系统300的任何其它适当部分，因为多个方面中在这方面不受限制。
77.以上论述的和'434专利中论述的示例性低场mri系统可用于通过直接将mri系统带给患者或将患者带至相对近的mri系统(例如，通过将患者在标准医院床、轮椅等中推到mri系统)来提供即时护理mri。为了有助于使用本文论述的示例性系统来对患者成像，发明人已经开发了允许患者被定位成使得目标解剖结构正确地位于mri系统的成像区域内的技术，包括即使患者活动能力有限或没有活动能力(例如，患者失去意识、镇静或麻醉，或自主活动受限)时，也允许患者从标准医疗床、轮椅或其它患者支撑件就位的技术。
78.以下是与允许使用便携式低场mri的即时护理mri相关的各种概念及其实施方式的更详细说明。应当理解，本文说明的实施方式可以以任何一种方式来实施。下面仅出于说明目的提供特定实施方式的示例。应当理解，所提供的实施方式和特征/功能可以单独使用、一起使用，或者以两个或更多个的任意组合使用，因为本文所述的技术的多个方面在此方面不受限制。
79.图4a示出了有助于从标准医院床对患者进行mri的患者处理设备。图4a示出了将患者499的目标解剖结构定位在mri系统400的成像区域415内的第一步骤(在下面进一步详细论述的图4b至图4i中示出后续步骤)。特别地，为了便利、舒适或稳定和/或因为患者失去意识、不能活动或不能走动或不能安全地移动，期望mri的患者499可以被限制到床490。床490可以是通常用于急诊室、手术室、重症监护室等的类型的标准的医疗床或医院床。这样的标准医院床通常是使用铁磁(通常是钢)构成的，这使得无法与传统的临床mri系统一起使用。此外，医院床通常具有用于升降床的不同部分的机动部件，这些部件还经常含有常规临床mri系统附近不允许放置的物质。
80.如本文所用，术语标准医院床或医疗床一般是指没有按照现行高场mri规定制造为mri安全的床和/或没有为常规高场临床mri系统定制使用的床(例如，被制造为不含任何铁磁材料)。因此，标准医疗或医院床不仅包括一般用途的医院床，还包括为特定的医疗目的而构造的床，而不是为符合常规高场mri使用的当前监管要求而制造的定制床。因此，即使是为特定目的定制的，但是由含铁的或铁氧体材料(例如，诸如铁、钢等的铁磁性材料)或禁止在常规临床mri的受限区域中使用的其它材料构成的床被认为是标准医院床。
81.对于常规的临床mri，示例性床490可能包括钢架495，这样，除了需要运送到专用mri设施之外，还需要将患者转移到mri系统的集成床，并且/或者转移到mri安全床(例如，使用铝或其它非磁性材料专门制成的床)，或两者。这样的要求限制了患者可以经历mri的情况，并且在一些情况下完全禁止使用mri。在图4中，低场mri系统400已经被运送到患者的床边以进行即时护理mri。替代地，低场mri系统400可以是部署在急诊室、手术室、重症监护室、医生办公室等中的本地设施，并且床490可以被推到mri系统(即，mri系统400不必是便携式的)。由于mri系统400的低场强，可以将床490安全地靠近mri系统400的b0磁体422。此外，低场mri技术对于可能由床的或mri系统的环境中的铁磁材料引起的扰动更加稳健，允
许mri系统400邻近床490地操作以及接近附近可能包含铁磁材料的其它设备地操作。
82.在图4a所示的实施方式中，提供了患者处理设备440以帮助将患者499移动到mri系统400的成像区域435内的位置。成像区域或视场限定了由b0磁体(例如，图4a中示出的包括上部b0磁体422a、下部b0磁体422b和磁轭420的b0磁体422)产生的b0磁场适用于成像的体积。更特别地，成像区域或视场对应于b0磁场在期望的场强处足够均匀的区域，期望的场强能够检测位于该区域中的物体响应于射频激励(例如，适当的射频脉冲序列)的施加而发出的mr信号。在示例性mri系统400中，b0磁体422包括上部b0磁体422a和下部b0磁体422b，上部b0磁体422a和下部b0磁体422b分别产生对b0磁体422产生的b0磁场有贡献的磁场。上部b0磁体422a和下部b0磁体422b配置成双平面配置，以在两平面之间形成成像区域435。b0磁体422还包括磁轭420，以将来自上部b0磁体422a和下部b0磁体422b的磁通引导至成像区域415，从而增大成像区域中的磁通密度。
83.患者处理设备440包括被构造成在患者被定位用于成像时支撑患者的至少一部分的支撑部442以及被构造将患者处理设备可释放地固定到射频线圈设备(例如，射频头盔)并将患者处理设备可释放地固定到mri系统400的固定部445，下面将进一步详细说明患者处理设备的一些实施方式。固定部445包括至少一个可释放的固定机构，该固定机构被构造成将患者处理设备固定到附接于mri系统的构件429。在图4a所示的实施方式中，构件429在使得当患者处理设备440被固定到构件429时患者处理设备位于b0磁体的上部b0磁体422a和下部b0磁体422b之间的位置处附接到b0磁体422的下部b0磁体422b。当固定机构被构造成与之接合的构件被说明为附接到b0磁体422b时，意味着该构件附接到b0磁体的盖或外壳、任何包含在b0磁体的盖或外壳内的结构和/或附接到b0磁体本身。
84.如下面进一步详细论述的，固定部445还可包括至少一个可释放的固定机构，以将患者处理设备440固定到射频线圈设备，使得当患者处理设备440固定到射频线圈设备和构件429时，射频线圈设备至少部分地位于mri系统400的成像区域中，并且更优选地基本上位于mri系统400的成像区域内。结果，当患者的目标解剖结构位于固定到患者处理设备400射频线圈内并且患者处理设备400被固定到构件429时，目标解剖结构位于mri系统400的成像区域415内用以进行图像采集。
85.如上所述，患者处理设备包括支撑部442，支撑部442被构造成支撑患者身体的至少一部分，以有助于将患者定位在mri系统的成像区域内。支撑部442可以包括折叠部或铰链442a，该折叠部或铰链允许折叠患者处理设备，以使患者处理设备(例如在储存和/或运送期间)更加紧凑，并且例如在使用期间展开。支撑部442可以由诸如聚乙烯或聚丙烯的模制塑料构成。折叠部442a可以是活动铰链、钢琴铰链(piano hinge)或有助于折叠支撑部442的任何其它合适的铰链。应当理解，支撑部442可以包括多个折叠部以增加紧凑性，或者可以根本不包括折叠部，这是因为多个方面在这方面不受限制。
86.如图4a所示，可以将桥接件473安装到mri系统400，以有助于将患者处理设备400定位在mri系统400内，从而经由至少一个可释放的固定机构将固定部445固定到构件429。根据一些实施方式，桥接件473被构造为安装到床490而不是mri系统400。根据一些实施方式，桥接件472可以被构造为可安装到床和mri系统中的任一者或两者，这是因为多个方面在这方面不受限制。桥接件473可以由诸如光滑的塑料等的减少患者处理设备400和桥接件之间的摩擦的材料制成，以有助于使患者支撑件440滑过桥接件，使得固定部445可以经由
至少一个可释放的固定机构被固定到构件429。根据一些实施方式，下面进一步详细说明用于将患者处理设备固定到射频线圈设备和从射频线圈设备释放患者处理设备以及将患者处理设备固定到mri系统的可释放固定机构的示例。
87.图5a示出了根据一些实施方式的患者处理设备的固定部。固定部545可以与图4所示的患者处理设备440的固定部445相似或相同。在图5a中，示出了固定部545的底表面(底侧)(即，与支撑患者的表面相反的表面)。即，当固定部545所联接的患者处理设备被定位用以使用时，表面545a将在朝向地板的方向朝向床地面向下。在图5a中，根据一些实施方式，固定部545与磁共振成像系统的构件429和射频线圈设备的构件531接合，以示出用于将患者处理设备固定到射频线圈设备和磁共振成像系统来有助于将患者定位在磁共振成像系统内的技术。
88.固定部545包括第一可释放固定机构543，第一可释放固定机构543被构造成为与射频线圈设备接合以将固定部545(并且因此将患者处理设备)固定到射频线圈设备。在图5a所示的示例性实施方式中，第一可释放固定机构543包括要与射频线圈设备(例如，射频头盔)的构件531接合从而将患者处理设备固定至射频线圈设备的保持构件543a和锁孔狭槽543b。锁孔狭槽543b包括较大直径部543b'和较小直径部543b”，较大直径部543b'和较小直径部543b”的尺寸被确定为使得构件531能够在沿着轴线505c的第一方向上(即，在图面的向外方向上)插入较大直径部543b'并且滑入较小直径部543b”中，在较小直径部543b”处，小直径防止构件531在沿着轴线505c的第二方向上(即，在与将构件531插入锁孔狭槽543b的方向相反的方向上)离开锁孔狭槽543b。固定部545可以包括分别具有相应的较大和较小直径部(例如，相应的较大直径部549a'和549b'以及较小直径部549a”和549b”)的额外的锁孔狭槽549a和549b。可以包括的额外的锁孔狭槽用于辅助将射频线圈设备固定到固定部，其示例在图5b和图5c中示出。
89.保持构件543a被构造成允许构件531移动到较小直径部543b”中(即，在沿着轴线505a的第一方向上)并且卡入到位以将构件531保持在较小直径部543b”中(即，保持构件543a阻止构件531在沿着轴线505a的第二方向上从较较小直径部移出而进入较大直径部)。因此，一旦构件531从较大直径部543b'移动到较小直径部543b”，较小直径部543b”和保持构件543a就将射频线圈设备固定到固定部545。为了从患者处理设备的固定部545解除接合射频线圈设备，可以向保持机构543a施加力，使得保持机构543a移动到一边以允许构件531移入锁孔狭槽543b的较大直径部543b中，从而可以从固定部545提起射频线圈设备。例如，在沿着轴线505a的第二方向上施加到射频线圈设备的力使保持机构543b滑动，从而允许构件531滑动到锁孔的较大直径部中。
90.下面结合图5b和图5c进一步详细地说明将患者处理设备固定到射频头盔和从射频头盔释放患者处理设备的过程。特别地，图5b和图5c示出了在与射频头盔530接合时的包括支撑部542和固定部545的患者处理设备540的底侧。射频头盔530被构造为容纳患者的头部并且包括被构造为响应于发送的脉冲序列来发送磁共振脉冲序列和/或检测从患者发出的mr信号的一个或多个射频线圈。射频线圈可以是例如在2016年5月31日提交的名称为“射频线圈方法和设备”的序列号为no.15/152951的美国申请中说明的任何射频线圈及其几何形状。射频头盔530包括被构造成与患者处理设备540的固定部545的固定机构543接合的构件53，以及被构造成与锁孔狭槽549a接合的构件533a和与锁孔狭槽549b接合的构件533b。
91.在图5b中，构件531、533a和533b已经插入到相应的锁孔狭槽543b、549a和549b中，并且更特别地，构件531、533a和533b已经插过相应的锁孔狭槽的尺寸被确定为允许相应的构件插入相应的锁孔狭槽的各个较大直径部。通过在沿箭头505所示的方向上移动射频线圈设备530(或沿相反方向移动患者处理设备)，可以将构件531、533a和533b从相应锁孔狭槽的较大直径部移动到较小直径部。例如，构件531可以从锁孔狭槽543b的较大直径部543b'(参照图5c)移动到较小直径部543b”(参照图5b)。该移动的结果示出于图5c。
92.如图5c所示，射频头盔530已经固定到患者处理设备540。由于锁孔狭槽的较小直径部的尺寸被确定为小于构件的通过锁孔狭槽的较大直径部插入的部分的直径，所以在不首先返回较大直径部的情况下，不能将射频头盔530从患者处理设备540的固定部545提起。同样如图5c所示，保持构件543卡入到位以阻止构件531返回锁孔狭槽543b的较大直径部543b'的运动。即，保持构件阻止射频线圈设备530在沿箭头505'所示的方向上的运动。然而，通过在箭头505'的方向上提供足够强的力可以克服保持构件543a的阻力，以使射频线圈设备530返回到图5b所示的位置，使得射频头盔530可以从固定部545移离或提起，从而使射频头盔530与患者处理设备540解除接合。以此方式，固定机构543将射频头盔530可释放地固定到患者处理设备540(例如，通过提供足够的力来克服保持构件的阻力，可以从可释放固定机构543释放固定的头盔)。
93.图6a和图6b示出了固定在患者处理设备的固定部645的可释放固定机构的锁孔狭槽内的射频线圈设备630的截面图。射频线圈设备630包括被构造成与固定部645的锁孔狭槽接合的构件631。构件631包括尺寸不同的部分631a、631b和631c，使得构件631可以插入锁孔狭槽并滑动到固定位置。脚部631a的尺寸被确定为足够小使得其可以被插入锁孔狭槽的较大直径部(在图6a和图6b中不可见，但是参照例如图5a和图5c所示的较大直径部543b')，并且脚部631a的尺寸被确定为足够大，因此脚部631a不能插入到锁孔狭槽的较小直径部643b”中或从较小直径部643b”中移除(还参照图5a和图5b中所示的较小直径部543b”)。
94.颈部631b的尺寸被确定为足够小，使得其可以被锁孔狭槽的较小直径部643b”容纳，从而在将脚部631a插入锁孔狭槽的较大直径部之后，构件631可以移动到较小直径部643b”中。主体部631c的尺寸被确定为足够大，使得主体部631c既不能被锁孔狭槽的较小直径部容纳或也不能被较大直径部容纳。颈部631b的高度(例如，其在箭头605c的方向上的尺寸)使得当主体部631c防止构件631进一步插入锁孔狭槽(即，在箭头605c的方向上的进一步运动被主体部631c防止)时，脚部631a已经被定位成通过锁孔狭槽的较大直径部，使得构件631可以滑入较小直径部分643b”中至图6a和图6b所示的固定位置。因为脚部631a大于较小直径部643b”，所以在不首先转换回到锁孔狭槽的较大直径部中的情况下，不能沿箭头605c'的方向从固定部645提起构件631。
95.再次参照图5a，根据一些实施方式，保持构件543a由塑料制成并且被形成为扁平蛇形几何形状。例如，保持构件543a可以是扁平塑料弹簧，其具有固定端543a'和自由端543a”，自由端可以移动以允许构件531滑入较小直径部543b”中以及返回到位以阻止构件531返回较大直径部543b'的运动。自由端543a”可以位于窗口503中。窗口503的深度(即，大体上对应于固定部545的在沿着轴线505c的方向上的厚度)可以相对小。结果，保持构件543a在沿着轴线505c的方向上也可以具有相对小的厚度(即，形成保持构件的材料的厚度，
例如，塑料的厚度可能需要相对薄)。即，保持构件543a可以被构造成扁平的，使得构件不延伸超过表面545a(或延伸超过固定部545的顶表面，当接合时，射频设备位于该顶表面上)。根据一些实施方式，保持构件包括厚度小于或等于约0.5英寸的扁平塑料弹簧。根据一些实施方式，保持构件包括厚度小于或等于大约0.25英寸的扁平塑料弹簧。这样，保持机构可以包含在固定部545的厚度内。
96.固定部545可以进一步包括第二可释放固定机构547，第二可释放固定机构547被构造为与磁共振成像系统接合以将固定部545(并且因此将患者处理设备)固定到磁共振成像系统。根据一些实施方式，第二可释放固定机构547包括允许附接到磁共振成像系统的构件429进入接收部547e的锥形引入部547a，并且包括防止构件429离开接收部547d的保持部547b。拉手547d允许使用者拉动保持部547b，以允许构件549离开接收部547d。通过利用拉手547d或在构件429推抵锥形引入部547a的力作用下，弹簧547c允许致动可释放固定机构。应当理解，构件429的底侧在图5a中示出，以示出可释放固定机构547如何与构件429接合，但是构件429的表面429'是附接到磁共振成像系统(例如附接到如图4a所示的下部b0磁体422b)的表面。
97.图5d至图5f示出了示例性可释放固定机构547的操作。图5d示出了处于闭合位置的可释放固定机构547，其中弹簧547c处于休止位置，并且锥形部547a和保持部547b延伸到接收部547e中。可通过沿箭头505b和505b'所示的方向在拉手547d上施加力或通过沿箭头505a所示的方向对锥形部547a施加力以将固定机构547移动到图5e所示的打开位置来打开可释放固定机构547。当可释放固定机构547打开时，弹簧547c被压缩，并且锥形部547a和保持部547b分离以允许构件439进入和/或离开接收部547e。当施加为打开固定机构547的力被去除时，弹簧547c返回其休止位置，迫使锥形部547a和保持部547b彼此相对，以封闭439进出接收部547e的路径，从而使可释放固定机构547返回到图5d所示的位置。
98.可以通过将锥形部547a推抵构件429来施加在由箭头505a所示的方向上的力，从而压缩弹簧547c并打开固定机构以允许构件429进入接收部547e。在构件429进入接收部547e之后，弹簧547c返回到其休止位置，并且保持部547b在构件429的后方闭合以将患者处理设备540的固定部545固定到磁共振成像系统，如图5f所示。如图5f所示，构件429可以包括尺寸被确定成装配在接收部547e内的较小直径部429a和尺寸被确定成大于接收部547e的较大直径部429b。固定部545的尺寸被确定成使得至少形成接收部547e的部分装配在较大直径部429b的下方，使得当固定部545如图5f所示与构件429接合时，在保持部547b将构件429保持在可释放固定机构547的接收部547e内的状态下，较大直径部429b防止患者处理设备540从磁共振成像系统提升。特别地，对于图5f中示出的示例性构件429，较小直径部429a的高度允许固定部545的形成接收部547e的那些部分装配在较大直径部429b下方，以将固定部545保持到构件429所附接的表面。
99.为了从磁共振成像系统释放患者处理设备，使用者可以沿箭头505b和505b'所示的方向对拉手547d施加力以打开可释放固定机构547(例如，以将可释放固定机构547放置在图5e所示的打开位置)。在构件429的从接收部547e出来的路径打开的状态下，患者处理设备540可以从磁共振成像系统解除接合。根据一些实施方式，拉手547d被构造为彼此独立地操作，使得需要拉动两侧来打开固定机构547d。根据一些实施方式，拉动任一拉手547d都会在两侧接合，所以为了打开固定机构547仅需要使用一个拉手。
100.再次参照图4a，构件429可以在使得当可释放固定机构547接合构件429时(例如，如图5a和图5f所示)已经被固定到患者处理设备的射频线圈设备基本上位于mri系统的成像区域内的位置处附接到mri系统400。例如，当射频头盔530经由可释放固定机构543固定到患者处理设备540的固定部545并且第二可释放固定机构547与构件429接合时，射频头盔530基本上位于mri系统的成像区域内(例如，如图4i所示)。结果，当目标解剖结构位于射频线圈设备内时，目标解剖结构在mri系统400的成像区域415内。
101.图4a至图4i示出了根据一些实施方式的允许患者从标准医院床成像的示例性步骤。在图4a中，可以将患者处理设备440靠近患者499定位在床490上，以开始将患者定位在mri系统400内的过程。如图4b所示，患者499可被滚动到侧面或被部分提升，使得患者处理设备可朝向床490的中心移动和/或大体上与mri系统400对准。然后，患者499可被滚回或释放，使得患者处理设备440定位在床490和患者499之间，并且患者499的至少一部分由患者处理设备440的支撑件442支撑，如图4c所示。患者499的头部可以大体上定位在患者处理设备440的固定部445上方，固定部本身可以定位在桥接件473附近，以有助于将患者499定位在mri系统400内。
102.如图4d所示，射频头盔430可以定位在桥接件473上或以其它方式定位以与患者处理设备440的固定部445接合。然后，如图4e所示，可以将射频头盔430固定到患者处理设备440的固定部435，其中患者的头部定位在射频头盔430内。例如，射频头盔430可以通过使固定部435的可释放固定机构与射频头盔430的一个或多个协作构件接合来固定，如参照图5a至图5c及图6a至图6b所论述的。固定有射频头盔430的患者处理设备440准备移过桥接件473，以与构件429接合来将患者处理设备固定到mri系统400，如图4f所示。
103.图4g示出了当固定部445的可释放固定机构的入口接近构件429(例如，接近可释放固定机构的接收部的入口)时的患者处理设备440。如图所示，容纳或保持患者的头部的射频头盔430已经进入mri系统400的成像区域415。在图4h所示的阶段中，构件429与可释放固定机构的锥形引入部(例如，图5a和图5d至图5f所示的可释放固定机构547的锥形引入部547a)接合，使得可释放固定机构打开以允许构件429进入可释放固定机构的接收部(例如，图5a至图5f中所示的接收部547e)。一旦构件429已经越过锥形引入部而进入接收部中，则可释放固定机构关闭，并且可释放固定机构的保持部防止构件439离开接收部，如图4i所示。在此位置中，患者处理设备440被固定到mri系统400，并且射频头盔430和患者的头部对于成像区域415正确定位，使得可以进行一个或多个图像采集处理。
104.如图4a至图4i所示，可以通过将便携式低场mri系统(例如，mri系统400)带给患者(或将患者推到患者床上的mri系统)来进行即时护理mri，使得即使在患者活动受限或不能活动(例如，患者受伤、失去意识或其它活动受限)的情况下，也可以从患者的床对患者进行mri。结果，可以在以前不可用的许多情况下使mri可用。如上所述，由于低场mri涉及的场强相对低，因此可以在不需要将患者移送到mri安全床的情况下对患者进行mri，允许从患者所在的任何床对患者进行成像、将mri设立到急诊室、手术室、重症监护室、医生办公室和诊所等。
105.根据一些实施方式，射频线圈设备可以被构造为直接固定至mri系统，而无需首先被固定至患者处理设备。图7a示出了根据一些实施方式的被构造为直接与mri系统接合以将射频头盔固定在mri系统的成像区域内从而定位要成像的患者的射频头盔。特别地，图7a
示出了射频头盔730的配备有可释放固定机构735的底侧，可释放固定机构735被构造为与附接至mri系统的构件729接合并夹紧构件729。因为构件729在使得当将射频头盔730固定到构件729时射频头盔730定位于mri系统的成像区域内的位置处附接到mri系统，所以构件729可以与构件429相似或相同。如下面进一步详细论述的，构件729也可以包括被构造成与可释放固定机构735协作以固定射频头盔730的较小直径部729a和较大直径部729b。
106.可释放固定机构735包括尺寸被确定为容纳构件729的接收部和被构造成一旦构件已经被定位在接收部内就阻止协作构件729的运动的保持部737，如图7a所示。示例性的保持部737包括两个臂部737a和737b，两个臂部737a和737b形成接收部的一部分并且被构造成当构件729定位在接收部内时夹紧构件729。根据一些实施方式，臂部737a和737b分别包括突起733a和733b，突起733a和733b被构造成在构件729被插入可释放固定机构735的接收部中之后阻止构件729的运动。突起733a和733b包括尺寸被确定为有助于与构件729接合从而将射频头盔730固定到mri系统的各自的面向外的侧面733a'和733b'以及各自的面向内的侧面733a”和733b”。根据一些实施方式，突起733a和733b的面向外的侧面的角度以及突起的面向内的侧面的角度被构造为使得允许构件729进入固定机构735的接收部所需的力小于允许构件729从接收部退出所需的力。例如，面向外的侧面和面向内的侧面的相对角度可以被选择为使得在面向外的侧面上需要相对小的力来分开臂部737a和737b以允许构件729进入可释放固定机构735的接收部，并且在面向内的侧面上需要较大的力来分开臂部737a和737b以允许构件729从固定机构735的接收部释放。应当理解，可以以任意方式确定突起733a和733b的尺寸以获得将构件729与固定机构735接合以及与固定机构735解除接合所需的期望的力，这是因为多个方面在此方面不受限制。因此，可以通过在适当方向上施加力来将射频头盔730固定到构件729和从构件729释放。即，固定机构735是可释放的，这是因为在臂部737a和737b夹紧构件729之后，可以通过对头盔730提供足够的力使得构件729将臂部737a和737b分开并且释放构件来释放该夹紧。
107.如上所述，图7a中的视图是射频头盔730和构件729的使得表面729’可见的底侧。然而，该表面在使得当射频头盔730与构件接合时，头盔和患者的目标解剖结构位于mri系统的成像区域内的位置处附接到mri系统(例如，如图4a
‑
4i所示)。图7b示出了与mri系统的构件729接合的可释放固定机构735的俯视图。如图所示，臂部737a和737b装配在较大直径部729b的下方，并且突起733a和733b夹紧较小直径部729a。以此方式，较大直径部729b防止射频头盔730从构件729提升。即，较大直径部729b限制了射频头盔730在箭头705a所示的方向上的运动。此外，臂737a和737b限制射频头盔730在箭头705b和705c所示的方向上的运动(固定机构735限制构件727在构件729的顶面729”的平面中的运动)。如上所述，虽然可以通过对头盔施加足够的力来克服射频头盔730脱离固定机构735的运动阻力，但是如果没有这样的力，通常可以在所有方向上防止射频头盔730的平移运动。然而，可释放固定机构735可以被构造成允许射频头盔绕构件729旋转(例如，绕沿着箭头705a的轴线旋转)。通过允许射频头盔730具有这种自由度，射频线圈可以根据需要绕mri系统的中心取向，提供了可以将患者插入mri系统的方向的灵活性。根据一些实施方式，提供了附加的固定机构以防止达到期望的取向之后的旋转，如结合图8a和图8b更详细地论述的。
108.图8a和图8b示出了可释放固定机构的示例，根据一些实施方式，该可释放固定机构允许射频线圈设备绕mri系统的固定构件旋转以提供上述灵活性，并且包括一旦达到期
望的取向就将射频线圈设备保持就位的附加固定机构。图8a示出了射频头盔830的截面图，射频头盔830包括可释放固定机构835，可释放固定机构835被构造成接合构件829以将射频头盔830固定到mri系统。可释放固定机构835可以类似于图7a和图7b所示的可释放固定机构735。特别地，可释放固定机构835可以包括臂部837a和837b(在图8b中示出)，臂部837a和837b被构造成夹紧构件829以阻止射频头盔830的平移运动，但是允许绕构件829旋转。此外，设置了第二固定机构831，以将射频头盔830保持在绕构件829的特定取向上。例如，固定机构831可以是被构造成与设置在构件829中的较大直径部829b的至少一个凹部829c(例如，狭槽、凹口或其它凹部)协作的钉、销或柱。当射频头盔830与构件829接合时，头盔可以旋转直到固定机构831找到凹部829c以将头盔保持在凹部的固定取向。以此方式，头盔830可以固定到构件829，快速旋转并且以相应的期望取向保持就位。应当理解，构件829可以根据需要围绕其周边设置有尽可能多的凹部，以允许将射频头盔以不同的相应取向固定到mri系统。
109.图9a和图9b示出了透视的射频头盔(see
‑
through radio frequency helmet)930，以辅助医务人员将患者正确地定位在头盔930内。根据一些实施方式，头盔930包括均由透视材料制成的外壳930a和发射和/或接收线圈所用的线圈支撑件930b。术语透视是指透明或半透(例如，半透明)的使得可以透过头盔观察患者的头部的位置的结构或材料。即，透视材料是指足够透明以允许医务人员通过透过头盔观看来视觉评估患者是否正确定位的材料。线圈支撑件930b可适于容纳患者的头部并提供布置发送和/或接收线圈的表面。示例性线圈支撑件930b提供一个或多个发射线圈990a和接收线圈990b所用的表面。应当理解，可以使用发射和/或接收线圈的任何构造或几何形状，因为在多个方面中在这方面不受限制。
110.尽管在发射线圈/接收线圈930a和930b的操作中使用的电子器件可以位于外壳的外部，但是示例性外壳930a可以包含这种电子器件970，这是因为在多个方面中在这方面不受限制。外壳930a可以附接到包括根据本文说明的任何一种或多种技术的可释放固定机构935的基部950，以将头盔930在系统的成像区域内可释放地固定到磁共振成像系统。图9b示出了射频头盔930，其中患者999位于线圈支撑件930b内。因为外壳930a和线圈支撑件930b是透视的(例如，由透明或半透的塑料材料制成)，所以可以透过头盔930观察患者的头部，因此有助于将患者999正确定位在头盔930内。应当理解的是，尽管示例性头盔930包括外壳和线圈支撑件，但这不是必需的。例如，根据一些实施方式，射频头盔可以由在其上设置发射/接收线圈的单个表面组成，并且该表面可以由透视材料制成以辅助医务人员将患者正确地定位在头盔内。
111.如上所述，用于提供可释放固定机构的技术也可以应用于包括一个或多个如下射频线圈的射频线圈设备：该射频线圈适于容纳诸如腿或臂的肢体或诸如脚踝、脚、腕、手的肢体的一部分。图10a至图10d示出了适于容纳脚并被构造为将脚线圈固定至mri系统，使得脚定位在mri系统的成像区域内(例如，在前述的示例性低场mri系统的成像区域内)的脚线圈的方面。根据一些实施方式，射频设备适于容纳脚并被构造为固定在具有双平面b0磁体构造的mri系统的成像区域内，在该双平面b0磁体构造中，上部和下部b0磁体之间的空间可能是有限的，射频设备的一些示例在下面进一步详细说明。
112.图10a示出了射频设备1030的视图(在本文中通常称为“脚线圈”)，射频设备1030
适于容纳用于一个或多个mri过程的脚。脚线圈1030包括发射/接收外壳或支撑件1030t/r，在发射/接收外壳或支撑件1030t/r上或在发射/接收外壳或支撑件1030t/r内设置有射频设备所用的发射和/或接收线圈。根据一些实施方式，脚线圈1030包括发射线圈所用的发射外壳和接收线圈所用的接收外壳，发射外壳和接收外壳的示例分别在图10b和图10c中示出，下面进一步详细论述。根据一些实施方式，发射线圈和接收线圈可以设置在同一外壳上或同一外壳内(例如，发射线圈和接收线圈可以设置在共用外壳的同一侧，同一外壳的外侧和内侧和/或一个或多个线圈可以用于发射和接收两者)，这是因为在多个方面中在此方面不受限制。
113.示例性脚线圈1030还包括外部外壳1030a，以至少部分地覆盖一个或多个发射/接收外壳1030t/r并形成适于容纳脚的容积1030c。如图10a所示，容积1030c具有允许将脚插入脚线圈1030的内部的高度h和w。在图10a所示的实施方式中，脚线圈1030被构造成相对于竖直轴线成角度θ。发明人已经认识到，使脚线圈相对于竖直轴线成角度(例如，通常远离竖直轴线指向脚趾)可以提供超过竖直取向的许多优点。例如，设定成相对于竖直方向成角度(即，足轴线(podal axis)大于零度)的脚线圈有助于将较大的脚容纳在mri系统的成像区域内。特别地，前述的双平面构造中的上部和下部b0磁体之间的距离限制了脚线圈的高度h(例如，图4g中标注的距离d限制了mri系统可以容纳的脚线圈的高度)。如图10a所示，轴线1039从竖直方向倾斜角度θ。在本文中称为足轴线的轴线1039是当脚插入容积1030c时与脚对齐的脚线圈的主轴线并且角度θ限定了足轴线在纵向轴线1041的方向上偏离竖直轴线1025的角度。即，足轴线是指当脚被定位于脚线圈内时，对齐在从脚后跟所位于的脚线圈的底部朝向脚趾的方向上的轴线。在此方面，在纵向轴线1041的方向上与竖直轴线1025成零度(即，θ＝0
°
)的足轴线与竖直轴线对齐，并且在此方面，在纵向轴线1041的方向上与竖直轴线1025成90度(即，θ＝90
°
)的足轴线与纵向轴线对齐。示例性脚线圈1030具有在纵向轴线的方向上与竖直轴线成大约45度的足轴线1039。
114.通过使脚线圈成角度(即，使足轴线偏离竖直轴线倾斜)，可以将较长的脚容纳在例如本文所述的示例性mri系统(例如，具有如图2至图4所示的双平面构造的mri系统)的成像区域内。即，脚线圈可容纳的脚的长度大于脚线圈在竖直方向上的高度(即，如图10a所示的l>h)。脚线圈1030相对于竖直轴线成的角度越大，可以容纳在相同竖直高度内的脚越长(即，长度l相对于高度h越大)。由于人的脚倾向于在脚趾指向远离竖直轴线的方向的状态下休息(即，不是脚趾在脚后跟的笔直上方)，因此通常模仿脚的自然休息的脚线圈可以改善成像过程期间的患者舒适度。具体地，成角度的或倾斜的脚线圈可以使患者无需将脚取向成保持上下笔直，脚保持上下笔直可能引起不适或疼痛，尤其是在脚因疾病、感染或创伤而受伤的情况下。虽然大角度(例如，60到75度之间的角度)在一些情况下可能会影响患者的舒适度，但这样的角度可以用来构造能够容纳较长的脚的脚线圈。
115.为了容纳更大的脚，脚线圈可以额外地在朝向横向轴线的方向上偏离竖直轴线地倾斜。即，在图10a所示的横向轴线1043的方向上，足轴线可以偏离竖直轴线1025倾斜角度不同的倾斜角(即，倾斜角θ和)可以单独使用或组合使用以容纳各种脚尺寸。在此方面，在横向轴线1043的方向上与竖直轴线1025成零度的足轴线(即，)与竖直轴线对齐，并且在此方面，在横向轴线1043的方向上与竖直轴线1025成90度(即，)的足轴线
与横向轴线对齐。
116.应当理解，可以根据需要选择足轴线以适合成像应用和/或患者的需求，并且可以以不同的足轴线和尺寸制造多个脚线圈，以有助于在不同的情况和条件下的多种脚的mri。根据一些实施方式，脚线圈相对于竖直方向朝向纵向轴线倾斜5度至60度之间的角度(即，足轴线的角度θ在5度至60度之间)，更优选地倾斜15度至50度之间的角度，并且更优选地倾斜30度至45度之间的角度(例如，如图10a所示的示例性脚线圈1030的足轴线1039所示)。根据一些实施方式，脚线圈相对于竖直方向朝向横向轴线倾斜5度至60度之间的角度(即，足轴线的角度在5度至60度之间)，更优选地倾斜15度至50度之间的角度，并且更优选地倾斜30度至45度之间的角度，或者倾斜如图10a所示的大约零度的角度。应当理解，脚线圈可以倾斜成具有θ分量、分量或两者。如上所述，应当理解，可以以不同的角度构造不同的脚线圈，以在各种不同条件和情况下容纳各种脚，并且本文所述的示例性足轴线和尺寸不是限制性的。
117.脚线圈1030还包括后部1030b，当与底部1030b’连接时，后部1030b容纳脚线圈所用的电子器件。例如，形成用于操作发射和接收线圈的射频信号链的部分的电子器件(例如，发射/接收电路)可以容纳在后部1030b、1030b’中，如下面进一步详细论述的。底部1030b’还包括用于线缆束1076的端子连接，该线缆束将来自mri系统的电力、控制和/或数据(例如，mr信号数据)承载到容纳在后部中的发射/接收电路。在图10a所示的实施方式中，到mri系统的接口包括用于在射频设备和mri系统之间提供电力、控制和/或数据的板1072以及被构造为防止板1072以不正确的取向连接到mri系统的适配器1074。以此方式，脚线圈1030可以容易且简单地连接到mri系统，由mri系统操作和从mri系统断开。脚线圈1030还包括联接至可释放机构的基部1050，该可释放机构允许脚线圈与mri系统接合和解除接合。例如，如结合图10c和图10d更详细说明的，基部1050可以附着到或以其它方式联接到与位于mri系统的成像区域内的协作构件接合的可释放机构。
118.图10b示出了脚线圈1030的另一视图，其示出了示例性脚线圈的嵌套结构(nested structure)。特别地，图10b示出了插入外部外壳1030a之前的接收外壳1030r和发射外壳1030t。在图10b所示的示例性脚线圈中，接收线圈外壳1030r(其支撑下述的接收线圈1090b、1090b’)被构造为提供适于容纳脚的容积1030c的最内部外壳。发射外壳1030t适于装配在接收外壳1030r上，并且嵌套的发射/接收外壳1030t/r被构造为插入外部外壳1030a中。然而，应当理解，可以改变嵌套的顺序和/或可以提供单个外壳来支撑或承载发射线圈和接收线圈两者，如下面进一步详细论述的。
119.如在图10b所示的视图中可见的，一个或多个发射线圈1090a设置在发射外壳1030t上，并且更特别地，设置在发射外壳的外表面上。替代地或附加地，一个或多个发射线圈1090a可以设置在发射外壳1030t的内表面上，设置在制造到外壳中的凹槽或轮廓线中，或者集成到发射外壳1030t中。一个或多个发射线圈1090a可以包括以三维几何形状绕容积1030c配置以产生射频脉冲的一个或多个导体，该射频脉冲被构造为当脚线圈1030与mri系统接合并由mri系统操作时使mr信号从位于容积1030c内的患者的脚发射。根据一些实施方式，发射线圈1090a包括在发射外壳1030t的一个或多个表面上以多匝绕发射外壳设置的单个导体。替代地，发射线圈1090a可以包括设置在发射外壳1030t的一个或多个表面上的多个分开的导体。
120.在图10a至图10d所示的实施方式中，一个或多个发射线圈1090a仅作为发射线圈操作，并且接收线圈被设置为单独的接收线圈阵列，如结合图10c进一步详细论述的。然而，根据一些实施方式，一个或多个射频线圈1090a还可以作为一个或多个接收线圈操作，该接收线圈被构造为检测响应于至少部分地由以发射模式操作的相同线圈产生的选定的脉冲序列来从被成像的脚发出的mr信号。在这样的实施方式中，一个或多个射频线圈1090a作为发射线圈和接收线圈操作。一个或多个发射线圈1090a的几何形状(例如，匝的相对间隔、轮廓线的几何形状等)可以被确定为使用例如以2016年11月17日公开的名称为“射频线圈方法和设备”的美国专利公开no.2016/0334479中说明的任何技术基于容积1030c的几何形状大体上优化所发射的射频脉冲的特性。例如，磁性模型可以用于确定一个或多个发射线圈1090a的通常优化传送到容积1030c的磁脉冲的几何形状。
121.如上所述，接收外壳1030r可以被构造为装配在发射外壳1030t内。如图10b所示的视图中可见的，被构造为检测响应于由发射线圈(例如，一个或多个发射线圈1090a)发射的射频脉冲而从患者的脚发射的磁共振信号的多个接收线圈1090b和1090b’设置在接收外壳1030r上。如同发射线圈，接收线圈可以替代地或附加地设置在接收外壳1030r的内表面上，或者以其它方式集成在外壳内。在图10b和图10c所示的实施方式中，接收线圈包括八个分开的接收线圈：六个接收线圈1090b(例如，在接收外壳1030r的每一侧上的三个重叠的接收线圈)和两个接收线圈1090b’(例如，至少部分地设置在接收外壳的顶部和底部上的接收线圈)。
122.在图10b和图10c所示的示例性构造中，接收线圈1090b以重叠的配置定位以减小线圈之间的电感耦合。在空间上，接收线圈1090b在具有与脚线圈相同的特性倾斜的情况下在竖直方向上(例如，在整体上由箭头1025所示的b0磁场的方向上)堆叠。即，接收线圈可以与脚线圈的足轴线对准，使得各连续的接收线圈在水平方向(例如，在纵向)上从相邻的接收线圈偏置。利用该配置，接收线圈被构造成检测从患者的脚发射的mr信号，该mr信号沿着与例如由之前所述和所示的示例性mri系统生成的b0磁场正交的轴线的方向发射。接收线圈1090b’定位于接收外壳1030r的顶面和底面上，通常用于检测沿着与b0磁场正交的另一轴线的方向发射的磁共振成像信号。以此方式，接收线圈可以大致被构造为正交线圈以大体上优化对mr信号的检测。应当理解，接收线圈1090b和1090b’仅是示例性的，并且可以使用任何适当配置中的任何数量的线圈，这是因为多个方面中在这方面不受限制。
123.如图10c所示，接收外壳1030r包括后侧1032r，后侧1032r具有到底部1030b’上的电子器件1070的电子器件连接，当连接时，该电子器件连接允许在mri系统和脚线圈之间(例如，在mri系统与发射线圈1090a和接收线圈1090b、1090b’之间)交换电力、控制和/或数据(例如，mr信号数据)。具体地，当适配器1074以上面结合图10a所论述的方式连接到mri系统时，可以经由连接线缆1076和板1072交换电力、控制和/或数据。
124.图10c中的视图示出了支撑射频线圈外壳的基部1050和可释放固定机构1035，当组装好时，可释放固定机构1035联接到基部1050的底部。根据一些实施方式，可释放固定机构1035包括被构造为夹紧协作构件的保持部1037，该协作构件以与结合图7a至图7b以及图8a至图8b所述的射频头盔的以上论述的固定机构相似或相同的方式在成像区域内附着到mri系统。结合图10d所示的脚线圈1030的仰视图进一步详细说明了固定机构1035的一个实施方式的示例。
125.图10d示出了根据一些实施方式的脚线圈1030的仰视图，其示出了固定机构1035，固定机构1035被构造为直接与配备有协作构件的mri系统接合以将脚线圈1030固定在mri系统的成像区域内。特别地，在图10d所示的实施方式中，外部外壳1030a可以联接至基部1050，基部1050又可以联接至可释放固定机构1035，可释放固定机构1035被构造成接合并夹紧协作构件(例如，图7a和图7b所示的构件729)，该协作构件在使得当脚线圈1030与协作构件接合时脚线圈1030被定位在mri系统的成像区域内的位置处附接到mri系统。以此方式，当附接到mri系统时，定位在脚线圈1030内的患者的脚被正确地定位用以成像。
126.示例性可释放固定机构1035包括：圆形接收部，其尺寸被确定成容纳附接至mri系统的协作构件；以及保持部1037，其被构造成一旦协作构件已定位在接收部内就阻止协作构件的运动。示例性保持部1037包括两个臂部1037a和1037b，其分别形成接收部的一部分并且被构造成当协作构件定位在接收部内时夹紧协作构件。根据一些实施方式，臂部1037a和1037b分别包括突起1033a和1033b，该突起被构造成在将协作构件插入可释放固定机构1035的接收部中之后阻止协作构件的运动。突起1033a和1033b包括尺寸被确定成有助于将mri系统的协作构件固定到脚线圈1030的各自的面向外的侧面1033a’和1033b’以及各自的面向内的侧面1033a”和1033b”。
127.根据一些实施方式，突起1033a和1033b的面向外的侧面的角度以及突起的面向内的侧面的角度被构造成使得允许协作构件进入固定机构1035的接收部所需的力小于允许协作构件离开接收部所需的力(例如，与协作构件接合所需的力小于与协作构件解除接合所需的力)。例如，如以上结合射频头盔735所论述的，可以将面向外和面向内的侧面的相对角度选定为使得在朝向外的侧面上需要相对小的力来分开臂部1037a和1037b，以允许协作构件进入可释放固定机构1035的接收部，并且在面向内的侧面上需要较大的力来分开臂部1037a和1037b，以允许脚线圈1030从协作构件释放(例如，以允许从固定机构1035的接收部释放协作构件)。
128.应当理解，突起1033a和1033b可以以任意方式确定尺寸，使得期望的力实现将固定机构1035与协作构件接合和脱离，这是因为多个方面中在此方面不受限制。因此，可以通过在适当方向上施加力将脚线圈1030固定到mri系统和从mri系统释放。即，固定机构1035是可释放的，这是因为在臂部1037a和1037b与协作构件接合之后，可以通过在脚线圈上施加足够的力使得协作构件迫使臂部1037a和1037b向外并从协作构件释放脚线圈来释放脚线圈1030。根据一些实施方式，协作构件与图8a和图8b所示的构件829相似或相同，构件829包括凹部(例如，凹部829c)并且固定机构1035包括销或柱(例如，与图8a和图8b中所示的销831相似或相同)，从而使脚线圈可以绕协作构件旋转直到销找到凹部并防止进一步旋转。
129.图11示出了适用于较大的脚的脚线圈，较大的脚例如是因病(诸如糖尿病或引起水肿的并发症(例如充血性心力衰竭、肾病或肝病等))、感染或创伤导致的肿胀而导致的肿胀的脚，或者较大的人的脚。脚线圈1130在许多方面可以与图10a所示的脚线圈1030相似。然而，脚线圈1130被构造成宽度w大于图10a所示的线圈1030的宽度w以容纳较大的脚，(并且更特别地，以容纳疾病或水肿的较大宽度脚特征)，因此为脚线圈1130提供了更大的容积1130c。如上所述，可以基于患者的舒适度来选定脚线圈相对于竖直方向倾斜的角度，以容纳较大的脚，适应其它情况或成像条件等。类似地，为了舒适和/或容纳更长的脚，也可以改变图11所示的脚线圈1130的足轴线。类似地，可以以不同的角度制造不同的脚线圈，从而可
以适应各种的患者和成像条件。
130.图12a示出了以使得脚线圈1230和位于其中的右脚在mri系统1200的成像区域内并且被正确地定位用以成像的方式与mri系统1200的协作构件接合的脚线圈1230。图12b和图12c示出了与mri系统1200一起定位的脚线圈1230的不同视图。图12d示出了容纳左脚的脚线圈1230。另外，图12d示出了插入在脚线圈1230内以在成像过程中支撑脚并为脚提供舒适感的支撑件1231(在图12a至图12c中也可见)。
131.如上所述，使用mri从例如标准医院床对患者进行成像通常需要将患者的目标解剖结构定位在位于患者所躺的医院床附近的mri系统内。如结合图4a至图4i所论述的，发明人已经研发了有助于将患者定位在用于从患者的床对患者的期望解剖结构成像的mri系统内的技术。例如，图4a示出了便携式低场mri系统400，该系统已被移动到标准医院床490附近的位置以对患者499进行mri，为了方便、舒适或稳定和/或由于患者无意识、不能活动或以其它方式不能走动或不能安全移动，该患者可以被限制在床上。便携式mri系统400可以是部署在急诊室、手术室、重症监护室、医生办公室等中的本地设施，便携式mri系统可以移动至床490，或者在一些情况下，床490可以被推到mri系统。如前面详细论述的，由于mri系统400的低场强，床490可以安全地位于靠近mri系统400的位置。
132.为了桥接床490和mri系统100之间的间隙，mri系统可以配备有安装到mri系统100的桥接件473，以有助于将患者199定位在mri系统100的成像区域内。具体地，桥接件473提供患者499可以在其上移动的表面474，使得可以将被成像的患者的解剖结构(例如，患者的头部)定位在mri系统的成像区域内。然而，发明人已经认识到，可以以多种方式来改善图4a中示出的示例性桥接件473。例如，桥接件473可以被设计成与患者支撑件440协同工作，使得只要桥接件473具有适合允许患者支撑件在桥接件的表面上过渡的尺寸，该桥接件的尺寸就足够。然而，在一些实施方式中，患者可以在没有患者支撑件辅助的情况下定位在mri系统400内。在这样的实施方式中，可以优选地采用较大尺寸的桥接件以既有助于容易和舒适地定位患者，又容纳更大和更重的患者。发明人已经研发了通常被优化用以与患者支撑件一起使用或不一起使用的适于有助于患者定位的桥接件。
133.如图4a所示，固定的桥接件473从mri系统伸出，从而增加了系统的占地面积。结果，将mri系统导航穿过走廊和门口更加困难。此外，桥接件473的可用表面受到限制，并且特别是在没有患者支撑件的帮助的情况下将患者定位的情况下桥接件的构造可能不适用于较重的患者。结果，桥接件473可能难以与较大和/或较重的患者一起使用，并且可能不会被额定为支撑最重的患者。然而，增加桥接件的尺寸以在没有患者支撑件的情况下有助于患者定位和/或支撑更大或更重的患者，导致桥接件从mri系统突出得更远并且需要更坚固的构造。
134.发明人已经认识到能够支撑更大和更重患者的患者支撑桥接件的益处，并且已经理解了这种能够适应mri系统与患者床之间的一系列间隙和/或在桥接件和床之间提供更多重叠的桥接件的益处。具体地，为了患者的舒适性、安全性和/或有助于更方便定位患者，特别是较大和/或较重的患者，期望为便携式mri系统配备能够安全地支撑各种患者的相对大尺寸的桥接件。然而，存在与能够支撑较大患者的体重的相对大尺寸的桥接件的设计和研发相关联的许多问题。
135.例如，如上所述，较大的桥接件进一步增加了mri系统的占地面积，使得更难以(或
不可能)沿着走廊运送mri系统并且使mri系统穿过该系统所部署的卫生机构的门口。为了解决mri系统的占地面积增大的问题，发明人已经研发了一种折叠桥接件，该折叠桥接件可以向下折叠以有助于将患者定位在mri系统的成像区域内并在成像过程中支撑患者，并且该折叠桥接件可以在mri系统的运送过程中向上折叠，使得mri系统可以更容易地沿着走廊移动并穿过门口到达患者。
136.此外，提供一种能够安全地支撑较大、较重的患者的桥接件需要坚固的构造。通常地，将使用能够承受由支撑较重患者的体重引起的显著应力的大量金属材料来构造这种患者支撑件。然而，通过扭曲主磁场和/或在磁共振成像系统的操作期间产生对图像质量有负面影响的大量涡流，大量金属可能对桥接件所附接的磁共振成像系统的操作产生负面影响。为了减轻该问题，一些实施方式包括向上折叠桥接件，其中将桥接件的金属成分最小化到可以提供能够支撑较重患者同时最小化对磁共振成像系统的操作的影响的桥接件的程度。因此，本文所述的示例性向上折叠桥接件可能能够安全可靠地支撑大和/或重的患者，由此在不显著影响mri系统沿走廊移动和穿过门口的能力的情况下，充分利用了较大尺寸桥接件的优势。
137.以下是与折叠桥接件有关的各种概念及其实施方式的更详细说明，该折叠桥接件可以从在便携式低场mri系统的运送期间或当mri系统不使用时用于收起的竖直位置移动到水平位置，以有助于患者在即时护理mri时的定位。应当理解，本文所述的实施方式可以以多种方式中的任何一种方式来实施。下面仅出于说明目的提供具体实施方案的示例。应当理解，所提供的实施方式以及特征/功能可以单独使用、一起使用或以两个或更多个的任意组合使用，因为本文所述技术的多个方面在该方面不受限制或不限于所述的特定组合。
138.图13a和图13b示出了根据一些实施方式的用于在定位和成像期间支撑患者的示例性折叠桥接件。桥接件1300被构造为分别放置在收起或“折起”位置(也简称为“竖起”或“竖直”位置)或放置在操作或“折下”位置(也简称为“放下”或“水平”位置)。桥接件1300包括被构造成桥接该桥接件所附接的mri系统与例如该mri系统所靠近的医院床之间的间隙的支撑件1310。支撑件1310包括表面1310a，表面1310a被设计成在将桥接件放置在图13b所示的放下位置时在定位和成像期间支撑患者。
139.当桥接件1300处于放下位置时，支撑件1310的表面1310a基本上水平以为患者提供支撑。支撑件1310(特别是表面1310a)可以由减小患者和桥接件之间的摩擦的材料(诸如光滑的塑料)制成，以有助于将患者定位在mri系统的成像区域内而不会在该系统的操作期间产生涡流。如图13a所示，当桥接件1300处于竖起位置时，支撑件1310的表面1310a(在图13b中可见)基本竖直，使得支撑件基本上不增加(如果有可能的话)磁共振成像系统的尺寸(例如，当桥接件处于竖起位置时，桥接件不会增大系统的外周边或占地面积)。
140.桥接件1300包括铰链1350，铰链1350允许支撑件1310从竖起位置枢转到放下位置，反之亦然(例如，铰链1350允许桥接件1300在图13a和图13b所示的位置之间移动)。根据一些实施方式，铰链1350包括轴1355，轴1355允许支撑件1310从图13a所示的竖直位置枢转或旋转到图13b所示的水平位置，反之亦然。具体地，示例性的桥接件1300包括基部1352和枢转部1358，轴1355穿过基部1352和枢转部1358以允许枢转部1358在折起和折下桥接件时绕轴旋转。基部1352被构造为附接到mri系统，并且包括止动部1353(参照图13a)和止动部1354(参照图13b)，止动部1353和止动件1354提供端部止挡以防止桥接件在分别达到水平
位置和竖直位置时进一步枢转。
141.基部1352还包括沉孔1345(例如，孔1345a、1345b和1345c)，以容纳允许桥接件1300牢固地附接到mri系统的螺栓。例如，根据一些实施方式，基部1352构造有三个沉孔以容纳相应的m8螺栓，m8螺栓将桥接件的基部直接牢固地附接到mri系统的b0磁体(例如，如下面所论述的图17a至图17c中所示)。以此方式将桥接件螺接到mri系统有助于桥接件能够承受由于患者的体重产生的扭矩。
142.如上所述，发明人已经意识到提供当放置在放下位置时可以容纳较大(例如，较宽)和较重的患者并且可以桥接患者床和mri系统之间的较大间隙和/或提供与患者床的额外的重叠的桥接件的益处。根据一些实施方式，折叠桥接件被构造成具有12到36英寸之间的宽度和8到24英寸之间的长度。例如，示例性的桥接件1300具有至少24英寸的宽度w和至少12英寸的长度l，以提供相对大的表面来容纳各种患者并桥接各种间隙。桥接件的长度是指通常在从mri系统向外的方向上的尺寸。通过增加桥接件的长度，可以桥接更大的间隙和/或可以实现与患者床的更大的重叠。
143.桥接件的宽度是指通常在与mri系统相切的方向上的尺寸。通过增加桥接件的宽度，可以更舒适地容纳和支撑较宽的患者。用于急症护理的医院设备通常可以被额定为容纳体重500磅的患者(例如，医院床通常被额定为支撑500磅患者)。根据一些实施方式，桥接件1300也额定用于500磅的患者，并且可以被构造成具有至少2.5的安全系数(即，其屈服强度为额定值的至少2.5倍)。根据一些实施方式，桥接件1300额定用于500磅的患者，并且被构造成具有4.0或更大的安全系数，其示例在下面进一步详细说明。
144.图14示出了根据一些实施方式的折叠桥接件1400的部件以示出示例性构造细节。与上述桥接件1300相似，桥接件1400包括具有表面1310a的支撑件1310，表面1310a被构造成在定位和成像期间支撑患者。桥接件1400还包括铰链1350，铰链1350包括当经由轴1355联接时允许支撑件1310从竖直位置枢转到水平位置(反之亦然)的基部1352和枢转部1358。对于示例性的桥接件1400，可以使用榫槽接口将支撑件1310联接至枢转部1358。具体地，支撑件1310包括被构造成接收从枢转部1358延伸出的凸榫1357的凹槽1317。为了将支撑件联接到枢转部，可以将凸榫1357插入凹槽1317中并拧入或螺接到位以将支撑件1310固定到枢转部1358。
145.为了构造铰链1350，枢转部1358包括肩部1359a和1359b，在肩部1359a和1359b之间设置有尺寸被确定为容纳基部1352的间隙1363。肩部1359a、1359b以及基部1352的止动部1354包括供轴1355插过以允许支撑件1310在竖起和放下位置之间枢转的配合孔1365。在构造时，利用轴两端的螺母1366a和螺栓1366b将轴1355固定在基部和枢转部的孔1365内。因此，允许枢转部1358绕轴旋转，使得支撑件1310可以从不使用时的竖直位置(即，平面1310a基本上竖直的位置)移动到水平位置(即，平面1310a基本上水平的位置)，以有助于将患者定位在mri系统的成像区域内并在成像期间支撑患者。如上所述，桥接件1400可以经由螺栓孔1345a
‑
c螺接至mri系统(例如，螺接至mri系统的下部b0磁体，使得桥接件1400与在mri系统的成像区域内的患者表面齐平，如在下面论述的图6a至图6c中示出)。
146.桥接件1400还可以包括有助于在不使用桥接件时将桥接件保持在竖直位置的球柱塞1380a和1380b。例如，球或弹簧柱塞1380a和1380b可以定位在基部1352的任一侧以与枢转部1358的肩部1359a和1359b相互作用。具体地，为了将桥接件1400从竖直位置移动到
水平位置，枢转部的肩部必须首先克服由弹簧加载的球柱塞提供的阻力(即，为了将桥接件1400枢转出竖直位置，肩部1359a和1359b必须首先在为枢转部的初始旋转提供反作用力的球柱塞上移动)。因此，由于需要超过球柱塞的阻力的初始力来将桥接件移出竖直位置，所以通过减小桥接件1400意外地从竖直位置跌落至水平位置的机会来提供安全措施。桥接件1400还可包括橡胶止动件1393，橡胶止动件1393被构造成装配在基部1352的止动部1353中设置的相应孔内，以减小当桥接件向放下位置移动时肩部1359a、1359b接触止动部1353时产生的噪音和/或吸收桥接件的一些冲击，该冲击应当是桥接件跌落或桥接件在过渡到水平位置期间被粗暴处理的冲击。
147.图15a示出了根据一些实施方式的被构造成支撑较大和/或较重患者的折叠桥接件1500的模型。图15a中所示的模型用于对示例性的桥接件1500进行多次性能测试，示例性的桥接件被设计为提供相对大的表面以有助于患者定位并且被构造为支撑较重的患者(例如，达到额定值500磅)。以下尺寸、材料和构造细节仅作为对进行应力测试的示例性的桥接件1500的说明而提供，并且没有在这方面限制折叠桥接件的方面。特别地，可以使用不同的尺寸、材料和设计来构造折叠桥接件，并且可以以不同的组合来使用本文论述的折叠桥接件的不同方面。桥接件1500仅示出了能够支撑较大和/或较重的患者并且提供相对大的表面以有助于患者定位和支撑的合适的折叠桥接件的一个示例。
148.桥接件1500设置有表面积相对大的支撑件1310，例如，宽度为24英寸并且从支撑件1310的远端到桥接件1500被螺接到mri系统的基部1352的弯曲界面的中心(即，在沉孔1345b处)测得的长度为14.4英寸。支撑件1310至少部分地由1英寸厚的塑料平台形成，该平台提供表面1310a，患者可以在表面1310a上移动以将患者定位在mri系统内。类似于示例性的桥接件1400的构造，枢转部1358经由榫槽接口联接至支撑件1310，并经由插过肩部1359a和1359b的直径为16mm的轴1355联接至基部。对于示例性的桥接件1500，肩部1359a和1359b由金属(例如，铝)构造，而榫部1357由塑料(或其它非金属材料)构造。示例性的桥接件1550的基部1352由诸如钢的金属构成，并且包括用于将桥接件1500螺接到mri系统的b0磁体(例如，使用三个相应的m8螺栓)的三个沉孔1345a
‑
c。这样，桥接件1500的经历最大量应力的部件可以由金属构成，并且经历较小应力的部件可以由塑料(或其它非金属材料)制成，以使在操作mri系统时的涡流产生最小化，同时为桥接件提供坚固的构造。
149.为了评估示例性的桥接件1500的性能，在桥接件1500的模型上模拟了应力测试，以确保该设计达到额定值500磅，并且具有适合于患者支撑装备的安全系数。特别地，使用上述构造细节，如图15a所示将网格应用到桥接件1500的模型并且经由有限元分析来模拟由患者的体重引起的应力。可从国际电工委员会(iec)60601
‑
1国际标准获得支撑500磅患者的桥接件1500所需的重量。具体地，iec 60601
‑
1为医疗装备建立了许多安全要求和性能标准。
150.iec 60601
‑
1的图a.19(其在此被复制为图15d)示出了用于确定500磅患者的体重如何在本文所述的示例性的桥接件的患者支撑面上分布的人体质量分布的示例。如图15d所示，iec 60601
‑
1的图a.19指定了长度尺寸(以毫米为单位)和仰卧时人体重要部位所占患者身体质量的百分比。具体地，头部占患者质量的7.4％，躯干占40.7％，上臂合计占7.4％，下臂合计占另一7.4％，大腿占22.2％，小腿占14.8％。当患者被定位在便携式mri系统内时，头位于成像区域内并由mri系统支撑(例如，由发射/接收线圈所在的头盔支撑)，使
得桥接件需要支撑身体的躯干、肩部和臂部的至少一些部分。躯干和上臂的全部贡献约为患者体重的50％(48.1％)。因此，以近似的数量，对于额定值为500磅且安全系数为1的桥接件，桥接件将需要支撑250磅(即，患者总体重的50％)。如果安全系数为2.5，则桥接件需要支撑625磅(即，患者体重的50％乘以2.5)，如果安全系数为4，则桥接件需要支撑1000磅(即，患者体重的50％乘以4)。
151.为了评价额定值500磅的桥接件1500，如图15a至图15c中的向下箭头所示，通过在桥接件的表面上分布250磅的重量来模拟由500磅患者引起的桥接件1500上的应力(即，桥接件需要支撑的患者体重的50％)。使用上面论述的材料和尺寸，这种分布的重量产生了图15b所示的应力图。在箭头1553a和1553b所示的基部拐角处产生的最大应力为6981psi。示例性的桥接件1500的屈服强度也被评估以评价桥接件1500可以承受的最大应力。桥接件1500的屈服强度被确定为30000psi。因此，示例性的桥接件1500以安全系数4.3实现了额定值500磅。具体地，桥接件的屈服强度比模拟500磅患者施加在桥接件1500上的力所产生的最大应力大4.3倍。
152.图15c示出了挠曲图，该挠曲图示出了在250磅模拟重量下桥接件的变形。由模拟产生的桥接件的最大挠度在支撑件1310的远端为1.5mm。特别地，箭头示出未施加模拟力的情况下桥接件的位置。在图15b和图15c中，由施加250磅产生的位移以36.4的比例示出以放大该位移，使得该位移可以被可视化(即，实际位移比在图15b和图15c所示的图中出现的位移小36.4倍)。因此，分布在桥接件1500上以模拟由500磅患者产生的应力的250磅重量引起支撑件1310的端部1310b处的1.5mm的最大位移。
153.发明人已经认识到，折叠桥接件的一些实施方式可能相对大和重，特别是在尺寸被确定成并且被构造成有助于定位和支撑较大、较重患者时，折叠桥接件可能相对大和重。例如，示例性的桥接件的尺寸可以被确定为具有在1到2英尺之间或以上的长度以及在1.5到2.5英尺之间或以上的宽度，引起的桥接件的重量可以在8到15磅之间或以上。如果较大较重的桥接件意外从竖直位置跌落，则该桥接件可能会造成伤害。为了防止桥接件能够自由跌落，发明人研发了一种平衡机构，该平衡机构被构造成减慢桥接件可以从竖起位置过渡到放下位置的速率。平衡机构提供了额外的安全预防措施，该措施可以保护患者和医护人员免受可能的伤害，如下面进一步详细论述的。
154.图16a和图16b示出了根据一些实施方式的用于桥接件1600的部件。示例性的折叠桥接件1600可以包括结合图14所示的桥接件1400和/或图15a至图15c所示的桥接件1500所述的许多相同的部件。然而，桥接件1600包括平衡机构，该平衡机构被构造成减慢折叠桥接件1600可以枢转到水平位置的速率。根据一些实施方式，平衡机构包括扭力弹簧1375a和1375b。扭力弹簧1375a和1375b被构造成装配在轴1655的相应端部上。各扭力弹簧1375a、1375b均构造有端部1376a和1376b，端部1376a和1376b沿轴的纵向轴线的方向从弹簧突出，如最好地在图16b中所示的平衡部件的一端的放大部分中能看到的。
155.特别地，端部1376a配置在轴1655的轴线方向上，并位于相应扭力弹簧的周边上，并被构造为装配到设置在分度部件1377a、1377b中的相应的分度孔1378中。端部1376b类似地被配置并构造成装配到设置在枢转部1658的肩部1659a和1659b中的相应的分度孔1378中。具体地，分度部件1377a、1377b包括围绕周边的多个分度孔1378(例如，参照图16b所示的示例性的分度孔1378a和1378b)以容纳端部1376a。肩部1659a和1659b包括缺口1656a和
1656b以容纳相应的扭力弹簧。缺口1656a和1656b包括供轴1655穿过的孔1365，并且还包括供端部1376b插入的分度孔1378(如最佳地由设置在缺口1656b内的孔1365旁边的分度孔1378d所看到的)。例如，各扭力弹簧1375a、1375b的端部1376b装配到相应的分度孔1378c和1378d中，使得扭力弹簧的一端联接到分度部件1377并且另一端联接到枢转部件1658。
156.轴1655包括被构造成装配到相应的分度部件1377a和1377b中的扁平部1655a和1655b。具体地，扁平部1655a和1655b被构造为插入设置在相应的分度部件1377a、1377b中的狭槽1379中(如图16b所示的放大图中最佳地看到的)，并由轴1655的相反端处的螺栓1666a和1666b固定。为了有助于操作平衡机构，相应的螺栓孔1336a和1336b被分别设置为穿过基部1352的止动件1354和进入轴1655，以容纳螺栓1335从而将轴1355保持就位。具体地，将螺栓1335插过基部中的螺栓孔1336a并进入轴1655中的螺栓孔1336b中，以防止当枢转部1658在竖起和放下位置之间的过渡期间旋转时该轴旋转。防止轴1355旋转确保了枢转部1658的旋转会引起扭力弹簧1375a、1375b上紧或拧紧，从而减慢枢转部1658可以旋转的速率，如下面进一步详细地论述的。当组装桥接件时，套筒1360a和1360b覆盖相应的扭力弹簧1375a和1375b。
157.当如上所述构造时，通过将轴1655插过孔1365并插入相应的分度部1377a、1377b的狭槽1379中并且经由螺钉1666a、1666b和1335将轴1665拧入就位，轴1655被固定就位并被防止旋转。通过将扭力弹簧1375a、1375b的端部1376a和1376b分别插入分度部1377a、1377b以及枢转部1658，由于端部1376a与分度部件1377a、1377b之间的固定连接(不旋转)以及端部1376b与分别位于缺口1656a、1656b中的分度孔1378c、1378d之间的固定连接(导致端部1376b随着枢转部1658一起旋转)，枢转部1658从竖直位置到水平位置的旋转会引起扭力弹簧拧紧。即，因为分度孔1378c和1378d以及端部1376b在轴的轴线的方向上对齐但是偏离轴线地定位，随着分度孔1378c和1378d绕轴的轴线旋转，枢转部的旋转引起扭力弹簧拧紧。因此，当桥接件从竖直位置枢转到水平位置时，扭力弹簧的扭转减慢了支撑件1310的旋转，从而防止了桥接件自由落体地旋转。扭力弹簧的弹簧常数可以被选定为实现允许桥接件在竖起和放下位置之间过渡的速率的期望的控制水平。以此方式，桥接件1600包括平衡机构，该平衡机构提供附加的安全机构以减少在使用折叠桥接件时受伤的机会。
158.如上所述，本文所述的示例性折叠桥接件被构造为附接到便携式磁共振成像系统，以有助于在即时护理mri期间定位和支撑患者。图17a、图17b和图17c示出了可以供本文所述的示例性折叠桥接件附接的便携式低场mri系统。具体地，便携式低场mri系统10000几乎可以部署在任何环境中，以例如从位于常规mri通常不可用的急诊室、重症监护室、手术室、新生儿室、诊所、初级保健室、康复室等中的标准医院床为患者成像。由于能够在运送过程中或在不使用时以竖直位置被收起并且需要进行例如即时护理mri时折下，所以示例性折叠桥接件可以被构造为在不显著增加mri系统的占地面积的情况下有助于大且重的患者的定位和支撑。
159.特别地，为了有助于将便携式mri系统10000运送到需要mri的位置，便携式mri系统10000配备有折叠桥接件1700，折叠桥接件1700可以包括本文所述的折叠桥接件的任何一个或多个特征。图17a示出了桥接件1700，桥接件1700被构造为处于竖起位置，使得支撑件1710基本上竖直并且不会显著(或根本不)增加mri系统的占地面积。结果，桥接件1700不阻碍将便携式mri系统沿着走廊移动并穿过门口。图17a还示出了可展开防护件10040，防护
件10040处于展开位置以指示mri系统被运送时或被储存时或以其它方式不使用时的mri系统用的5
‑
高斯线。如在2019年4月19日提交的名称为“便携式磁共振成像装置用的可展开的防护件”(其内容可以通过引用全部合并于此)的美国申请no.16/389004中所论述的，当mri系统被移动到不同的位置时，防护件可以被展开以划分物理边界，在该物理边界内，磁场在指定磁场强度以上以提供关于磁场的视觉信号。此外，如图17b所示，当桥接件1700竖起时，桥接件对mri系统的磁场最强的成像区域提供屏障。
160.图17b示出了具有桥接件1700的便携式mri系统10000，桥接件1700被构造成处于放下位置，并且图17c示出了部署在放下位置中的桥接件1700，桥接件1700桥接患者床490和mri系统10000之间的间隙，以允许患者499被定位在mri系统的成像区域内并在成像期间支撑患者499。如上所述，可以将桥接件1700螺接到b0磁体以将桥接件固定至mri系统。例如，如图17b所示，便携式mri系统10000包括b0磁体10005，b0磁体10005包括通过铁磁轭10020彼此磁耦合的至少一个第一永久b0磁体10010a和至少一个第二永久b0磁体10010b，铁磁轭10020被构造为俘获并引导磁通以增大mri系统的成像区域10065(视场)内的磁通密度。对于示例性mri系统10000，桥接件1700被螺接到下部磁体10010b，使得当桥接件被部署(即，定位在如图17b和图17c所示的放下位置)时，支撑件1710提供磁体外壳的平面10015的延续，从而有助于将患者定位在成像区域10065内，并在成像期间为患者提供相对水平的支撑。图17b还示出了mri系统10000的有助于将mri系统从一个位置移动到另一位置的输送机构10080，如下面进一步详细论述的。
161.图17c示出了用于从医院床490对患者的头部进行成像的定位在mri系统1000的成像区域内的患者499。如图所示，一旦将患者与成像区域定位，并且在成像过程中，患者的头部由头盔10030(包括射频发射和接收线圈)支撑，患者的躯干和手臂的至少一部分由折叠桥接件1700支撑，并且患者体重的其余部分由患者床490支撑。如上所述，折叠桥接件的一些实施方式的尺寸和构造是为了支撑大而重的患者。例如，桥接件1700可以以2.5或更高的安全系数额定用于500磅的患者。根据一些实施方式，例如，可以使用以上结合示例性桥接件1400、1500或1600中的任何一者说明的各种示例性桥接件构造，使桥接件1700可以以4.0或更高的安全系数(例如，4.3的安全系数)额定用于500磅的患者。
162.如上所述，便携式mri系统10000包括被构造成允许便携式mri系统被运送到期望位置的输送机构。参照图17b，便携式mri系统10000包括输送机构10080，输送机构10080具有联接至驱动轮10084的驱动马达10086。输送机构10080还可以包括多个脚轮1082，以辅助支撑和稳定性以及有助于mri系统的运送。以此方式，输送机构10080在将mri系统10000运送到期望位置时提供机动辅助。
163.根据一些实施方式，输送机构10080包括使用控制器(例如，操纵杆或其它可由人操纵的控制器)控制的机动辅助装置，以在将便携式mri系统运送到期望位置期间引导便携式mri系统。根据一些实施方式，输送机构包括动力辅助部件，该动力辅助部件被构造成检测何时将力施加到mri系统并且与输送机构接合以在检测到的力的方向上提供机动辅助。例如，图17b中所示的轨道10050可以被构造为检测何时将力施加到轨道(例如，通过人员推动轨道)并且与驱动马达接合来提供机动辅助用于沿所施加的力的方向驱动轮。结果，用户可以利用响应于用户施加的力的方向的输送机构的辅助来引导便携式mri系统。驱动马达可以以其它方式操作，诸如经由按钮、滚珠或位于mri系统上的其它适当的机构，或者使用
通信联接至mri系统的移动计算装置10025上的触摸屏控件，这是因为机动控制的方面在这方面不受限制。
164.因此，配备有折叠桥接件1700的低场mri系统10000可以用于对包括大且重的患者的患者进行即时护理mri。例如，为了从标准医疗床对患者进行即时护理mri，可以将mri系统和床彼此靠近定位。在一些实施方式中，mri系统是便携式的，并且可以通过医务人员将mri系统推动就位和/或使用马达驱动输送系统将mri系统移动就位而被移动到医院床附近的位置。在一些情况下，可能需要从医院内的另一个房间或单元运送mri系统。在其它情况下，mri系统可能已经与患者位于同一房间，并且仅需要移动到患者的床旁边。在其它情况下，将床运送到mri系统并移动到接近mri系统的位置以进行成像。在将mri系统和患者床定位在彼此附近期间，可以将附接到mri系统的折叠桥接件定位在竖直或竖起位置(例如，在图17a所示的竖直位置)以有助于沿着走廊和/或穿过门口运送系统和/或有助于将mri系统和床定位在靠近的位置(例如，将mri系统和床脚或床头定位成彼此相邻)。
165.一旦mri系统和床被定位成彼此接近，就可以将折叠桥接件从竖直位置移动到水平位置，使得桥接件至少部分地与床重叠(例如，折叠桥接件1700可以从图17a所示的竖直位置移动到图17b和图17c所示的水平位置)。然后，折叠桥接件提供了桥接mri系统和床之间的间隙的表面，其中患者可在该表面上移动。例如，患者的要成像的一部分解剖结构可以经由桥接件被定位在mri系统的成像区域内，并且桥接件可以在将患者定位在成像区域内期间和之后为患者提供支撑。在将患者定位在mri系统内之后，在患者至少部分地由床支撑并且至少部分地由桥接件支撑的状态下(例如，如图17c所示)，可以获取患者的该部分解剖结构的至少一个磁共振图像。这样，可以进行即时护理mri。
166.已经由此说明了本公开中阐述的技术的多个方面和实施方式，应当理解，各种改变、变型和改善对本领域技术人员来说是显而易见的。这样的改变、变型和改善旨在本文所述的技术的精神和范围内。例如，本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文所述的一个或多个优点的各种其它部件和/或结构，并且每个这样的变化和/或变型被认为是在本文所述的实施方式的范围内。仅使用常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文所述的具体实施方式的许多等同方案。因此，应当理解，前述实施方式仅以举例的方式提出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于具体说明的实施方式来实践本发明的实施方式。此外，如果本文所述的两个或更多个特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则本公开的范围内可以包括这种特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任意组合。
167.可以以许多方式中的任何一种来实现上述实施方式。本公开的涉及过程或方法的执行的一个或多个方面和实施方式可以利用可由装置(例如，计算机，处理器或其它装置)执行的程序指令来执行或控制过程或方法的执行。在这方面，各种发明构思可以体现为利用一个或多个程序编码的计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如，现场可编程门阵列或其它半导体装置或其它有形计算机存储介质中的计算机存储器、一个或多个软盘、光碟、光盘、磁带、闪存、电路排布)，一个或多个程序在一个或多个计算机或其它处理器上执行时，将执行实现上述各个实施方式中的一个或多个的方法。计算机可读媒体或介质可以是可运送的，使得可以将存储在其上的一个或多个程序加载到一个或多个不同的计算机或其它处理器上，以实现上述各个方面。在一些实施方式中，计算机可读介质可以是
非暂时性介质。
168.术语“程序”或“软件”在本文中以通常意义使用，指的是可以用来对计算机或其它处理器进行编程以实现如上所述的各个方面的任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集。此外，应当理解，根据一个方面，当进行本公开的执行方法时，一个或多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化的方式分布在多个不同的计算机或处理器中，以实现本公开的各个方面。
169.计算机可执行指令可以具有许多形式，诸如由一个或多个计算机或其它设备进行的程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、程序、对象、元素、数据结构等。典型地，程序模块的功能可以根据需要在各个实施方式中进行组合或分布。
170.另外，数据结构可以以任何合适的形式存储在计算机可读介质中。为了简单说明起见，数据结构可以被显示为具有通过数据结构中的位置而关联的字段。同样地，可以利用在计算机可读介质中传达字段之间的关系的位置为字段分配存储来实现这种关系。然而，可以使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息之间的关系，包括通过使用指针、标识符或在数据元素之间建立关系的其它机制。
171.本发明的上述实施方式可以以多种方式中的任何一种来实现。例如，可以使用硬件、软件或其组合来实现实施方式。当以软件实现时，无论是提供在单台计算机中还是分布在多台计算机中，软件代码都可以在任何合适的处理器或处理器的集合上进行。应当理解，可以将执行上述功能的任何部件或部件的集合通常地视为控制上述功能的控制器。可以以多种方式实现控制器，诸如利用专用硬件或利用微码或软件进行编程以执行上述功能的通用硬件(例如，一个或多个处理器)，并且当控制器对应于系统的多个部件时，控制器可以以多种方式的组合来实现。
172.另外，应当理解，作为非限制性示例，计算机可以以多种形式(诸如机架式计算机、台式计算机、膝上型计算机或平板计算机)中的任何一种来实施。此外，计算机可以被嵌入通常不被认为是计算机但是具有适当处理能力的装置中，该装置包括个人数字助理(pda)、智能电话或任何其它适当的便携式或固定式电子装置。
173.另外，计算机可以具有一个或多个输入和输出装置。除了其它方面，这些设备可以用于呈现用户界面。可以用来提供用户界面的输出装置的示例包括用于视觉呈现输出的打印机或显示器以及用于听觉呈现输出的扬声器或其它声音生成装置。可以用于用户界面的输入装置的示例包括键盘和指示装置(诸如鼠标、触摸板和数字化平板)。作为另一示例，计算机可以通过语音识别或其它可听格式接收输入信息。
174.这样的计算机可以通过任何适当形式的一个或多个网络互连，网络包括局域网或广域网，诸如企业网和智能网(in)或因特网。这样的网络可以基于任何适当的技术，可以根据任何适当的协议进行操作，并且可以包括无线网、有线网或光纤网。
175.此外，如所说明的，一些方面可以被实施为为一种或多种方法。作为该方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，实施方式可以被构造为以与所示出的顺序不同的顺序来执行动作，这可以包括即使在说明性实施方式中被示为顺序动作，但是也可以同时执行的一些动作。
176.如本文所定义和使用的所有定义应被理解为对字典定义的控制、通过引用并入的
文档中的定义和/或所定义的术语的普通含义。
177.如在说明书和权利要求书中在本文中使用的不定冠词“一个”，除非清楚地相反地指出，否则应当被理解为意味着“至少一个”。
178.如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为是指关连在一起的元件的“其中一个或两个”，即在某些情况下连动出现的元件和在其它情况下分离出现的元件。利用“和/或”列出的多个元件应以相同的方式解释，即，如此关连的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句专门标识的元件以外，还可以选择存在其它元件，无论与那些专门标识的元件相关还是无关。因此，作为非限制性示例，在与诸如“包括”的开放式语言结合使用时，对“a和/或b”的引用在一个实施方式中可以仅指a(可选地包括除b以外的元件)；在另一个实施方式中，仅指b(可选地包括除a以外的元件)；在又一个实施方式中，指a和b(可选地包括其它元件)；等等。
179.如本文在说明书和权利要求书中所使用的，在提及一个或多个元件的列表时，短语“至少一个”应理解为是指选自元件列表中的一个或多个元件的至少一个元件，但不一定包括元件列表中专门列出的所有元件中的至少一个，并且不排除元件列表中元件的任何组合。该定义还允许除了短语“至少一个”所指代的元件列表中专门标识的元件之外的元件可以可选地存在，无论与那些专门识别的元件有关还是无关。因此，作为非限制性示例，“a和b中的至少一个”(或等效地，“a或b中的至少一个”，或等效地“a和/或b中的至少一个”)在一个实施方式中可以指代为至少一个、可选地包括一个以上的a且不存在b(并且可选地包括除b以外的元件)的情况；在另一个实施方案中，可以指代为至少一个、可选地包括一个以上的b且不存在a(并且可选地包括除a以外的元件)的情况；在又一个实施方式中，可以指代为至少一个、可选地包括一个以上的a且至少一个、可选地包括一个以上的b(以及可选地包括其它元件)的情况；等等。
180.另外，本文中使用的名词和术语是出于说明的目的并且不应被视为限制。本文中“包括”或“具有”、“包含”、“涉及”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及其它项目。
181.在权利要求书以及以上说明书中，所有过渡性短语，诸如“包括”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“保持”、“组成”等应理解为开放式的，即意味着包括但不限于。仅过渡短语“由
……
构成”和“基本上由
……
构成”分别应是封闭的或半封闭的过渡短语。