用于MRI患者台的涡流制动器

技术领域

本发明涉及一种患者支撑体。特别地，本发明涉及用于磁共振成像扫描器和磁共振成像系统的患者支撑体。

背景技术

带有磁共振成像(MRI)系统的诊断成像检查的工作流程包括将患者转移进出患者支撑台上的扫描器。已知任何磁性材料的存在将引起强大的吸引力，从而将材料移动到MRI的膛中。这可能会导致患者支撑台的意外碰撞。

CN 107019604 A描述了一种具有床架、手推架和通用滚轮的移动式医院病床。万向滚轮配有电磁制动器，由医疗保健专业人员经由布置在手推架上的电容式触摸键进行控制。

发明内容

可能需要改进MRI扫描协议的安全性。

本发明的目的通过独立权利要求的主题解决，其中，在从属权利要求中并入了其他实施例。应当注意，本发明的以下描述的方面也适用于患者支撑和MRI系统。

本发明的第一方面涉及一种用于MRI扫描器的患者支撑体。患者支撑体包括制动设备，该制动设备用于在相对于MRI扫描器转移时使患者支撑体减速。制动设备包括至少一个非磁性导电元件。至少一个非磁性导电元件被配置为调节响应于MRI扫描器的磁场中的运动而感应的一个或多个涡流，以提供可调节的对抗力来抵抗患者支撑体与MRI扫描器之间的吸引力，从而产生可调节的制动效应。

换句话说，诸如患者床或运输单元的患者支撑体可以配备有一个或多个非磁性导电元件，例如在患者矩阵之下，其当朝向MRI扫描器移动时，使用感应的涡流来使患者支撑体减速。制动效应可以通过患者支撑体上的非磁性金属材料与MRI扫描器的外部磁场的相互作用来实现。也就是说，可以响应于MRI扫描器的磁场而无源地或自动地实现制动效应，而无需来自人的任何输入，例如按钮。这可以有利地为常规MRI扫描协议提供额外的安全特征。如将在下文中更详细地解释的，在考虑完全或部分地自主扫描并且可能不总是存在医护专业人员以避免患者支撑体的意外碰撞的情况下，这可能是特别有利的。

如本文所使用的“患者支撑体”可以是例如床、运输单元、扫描台。

如本文所使用的“非磁性导电元件”可以包括金属元件和/或导电线的闭合回路。非磁性导电元件可以包括铝、铜或任何其他合适的材料以产生期望的涡流。非磁性导电元件可以被不同地布置和配置，以响应于MRI的可变磁场而实现可调节的涡流。例如，金属元件和/或导电线的闭合回路的体积可以在患者支撑体的整个长度上增加。可由开关中断的导电线的闭合回路可以用于避免大质量，并且能够由软件或用户(例如，当患者支撑体从膛中移出时)来关闭涡流制动器。可以将金属元件放在一起以增加涡流的产生，例如任选地与例如小的磁性元件一起或通过止动器的断裂来实现自动移动，和/或任选地利用致动器主动地将金属元件分开，以减小涡流的产生。这些布置和配置将在下文中，特别是相对于图2至图8的示例性实施例进行更详细地说明。

如本文所使用的“吸引力”或“磁性吸引力”可以在患者床朝向磁场梯度的转移期间存在。吸引力不是恒定的；其在将患者支撑体移向MRI扫描器期间变化，并且在膛的法兰区域中最强。

如从本公开中将变为显而易见的，“涡流”的功能是例如在患者支撑体进入MRI膛时提供制动力。这可能在进入膛期间减低患者支撑体的速度，并使自主系统更容易将患者安全地定位在膛中而不会出现不需要的位置。此外，在偶然存在一些磁性材料的情况下，涡流制动器将与磁性吸引力相反，并且再次减小碰撞的影响。

涡流(也称为福柯电流)是根据法拉第感应定律由导体中变化的磁场在导体内感应的电流的回路。在垂直于磁场的平面中，涡流在导体内的闭合回路中流动。可以通过例如交流电磁铁或变压器产生的随时间变化的磁场，或者通过磁体和附近导体之间的相对运动，在附近的固定导体内感应出涡流。给定回路中电流的大小与磁场强度、回路面积和磁通变化率成正比，与材料的电阻率成反比。如将在下文中并且特别是关于图3至图5中所示的示例性实施例所解释的，可以通过接合/分离两个或更多个金属块来改变至少一个非磁性导电元件的尺寸来调节涡流。如将在下文中并且特别是关于图2和图6中所示的示例性实施例所解释的，可以通过修改MRI扫描器的磁场中的涡流的数量来调节涡流。如图2中所图示的，可以接通/断开导电线的一个或多个闭合回路，从而改变MRI扫描器的磁场中的涡流的数量。在这种情况下，甚至导电线的单个闭合回路可以用于调节断裂力。如图6所图示的，在患者支撑体朝向MRI扫描器的磁场转移期间，MRI扫描器的磁场中的非磁性导电元件的数量增加，从而增加MRI扫描器的磁场中的涡流的数量。

根据本发明的实施例，制动设备包括多个非磁性导电元件。多个非磁性导电元件被配置和布置为调节响应于磁场而感应的涡流，使得在患者支撑体相对于MRI扫描器转移期间，对抗力是可调节的以抵抗吸引力。

换句话说，制动设备可以包括两个或更多个非磁性导电元件。这些元件可以以特定方式布置在患者支撑体上以调节涡流。这些元件也可以以特定的方式配置(例如，用电可控元件和/或机械可移动元件)以调节涡流。在下文中并且特别是关于图2至图8的示例性实施例，将更详细地解释多个非磁性导电元件的各种布置和配置。

在可以是自主的操作期间，将由系统需要的制动力的量并不总是恒定的。制动力可以根据患者支撑体在膛中的位置或偶然存在于患者支撑体中的磁性材料的量而变化。因此，在患者支撑体相对于MRI扫描器转移期间调节非磁性导电元件的布置和/或配置可能是有利的。例如，可以通过接合/分离两个或更多个非磁性金属块来可调节非磁性导电元件的布置，使得制动力是可改变的。在下文中并且尤其是关于图3至图5以及图8的示例性实施例，将对此进行更详细地解释。在示例中，非磁性导电元件的配置可以通过使用导电线的电可控闭合回路来可调节。例如，一个或多个导电线的闭合回路可以提供有开关，该开关被配置用于接通和关断涡流，使得制动力是可修改的。在下文中并且尤其是关于图2的示例性实施例，将对此进行更详细的说明。

作为对非磁性导电元件的配置和/或布置的调节的替代或补充，每单位长度的非磁性导电元件的数量可以沿着患者支撑体的长度增加。磁性材料进入MRI扫描器的膛的吸引力不是恒定的。其当磁场较强时(例如，当进入膛时)较高。因此，如将在图6的示例性实施例的文本中更详细地解释的，沿着患者支撑体的长度调节非磁性导电元件的数量可能是有利的。

根据本发明的实施例，至少一个非磁性导电元件包括导电线的闭合回路。

导电线的闭合回路也可以称为电可控元件，其可以包括铝、铜或任何其他合适的材料。

与例如非磁性金属块相比，导电线的闭合回路可以有利地向患者支撑体引入更少的质量。此外，在关断状态下可以避免对患者支撑体上的射频线圈(RF线圈)的任何干扰。将在图2和6-8的示例性实施例的文本中更详细地说明导电线的闭合回路的配置和相关的优点。

根据本发明的实施例，导电线的闭合回路中的至少一个提供有开关，该开关被配置用于接通和关断涡流。该开关包括以下中的至少一个：软件控制的开关和用户控制的开关。

用户可以直接(例如，经由被接线到患者支撑体的设备)控制用户控制的开关，或者经由软件(例如，无线遥控器、app等)间接控制用户控制的开关。

有利地，当患者支撑体从膛移出时，制动效应可以被关闭。

根据本发明的实施例，导电线的闭合回路中的至少一个被配置为在无源状态下具有低回路阻抗，使得在断电的情况下存在制动效应。可以通过将至少一个元件引入到回路中来改变回路阻抗，其阻抗可以从外部在低阻抗和高阻抗之间控制。在一个回路中使用若干元件是有利的，因为如果所有元件都处于关断状态下，则避免患者支撑体中的回路对RF线圈或梯度线圈的任何干扰。

在该背景下，应理解低阻抗，该元件针对在该点的每单位施加电压允许相对大量的电流通过。典型的低阻抗值低于1Ohm。

根据本发明的实施例，至少一个非磁性导电元件包括非磁性金属块。

非磁性金属块可以被称为机械可移动元件，其可以包括铝、铜或任何其他合适的材料。非磁性金属块可以具有各种设计，例如没有对导电材料区域的任何中断的一组非磁性金属块、具有槽的非磁性金属块、梳子形式的非磁性金属块以及矩形块或两个互相交叉的梳子形式的非磁性金属块。

将在图3至图8的示例性实施例的文本中更详细地说明非磁性金属块的各种布置和配置。

在示例中，至少一个非磁性金属块可以是可移动的，使得两个或更多个非磁性金属块可以被组合或分离，使得制动力是可改变的。这将在图3至5和图8的示例性实施例的文本中更详细地解释。

根据本发明的实施例，每个非磁性金属块具有垂直于磁场的主磁场方向的横截面区域。非磁性金属块提供有元件接合设备，该元件接合设备被配置用于在患者支撑体朝向MRI扫描器的磁场转移期间将非磁性金属块从电隔离位置移动到电接触位置，以增大垂直于主磁场方向的横截面区域，从而增加制动效应。备选地或额外地，非磁性金属块提供有元件分离设备，该元件分离设备被配置用于将非磁性金属块从电接触位置移动到电隔离位置，以减小在患者支撑体远离MRI扫描器的磁场转移期间垂直于主磁场方向的横截面区域，从而降低了制动效应。

由给定体积的导电材料产生的制动力的量不是恒定的，而是可以通过调节体积的尺寸来改变。例如，具有单个大面积的铝块比分成一组较小块的相同体积或导电区域的面积的任何中断可以提供更强的涡流制动力。该实施例可以使得能够使用导电的涡流制动器，其中，能够在非磁性金属块的表面的涡流循环的区域(即，垂直于主磁场方向或B0磁场方向的区域)中引入间隙(或间隔)以减少涡流产生。可以将非磁性金属块放在一起以增加涡流的产生。在第一种选择中，可以将一系列实心的非磁性金属块(即没有区域中断的非磁性金属块)放在一起以增加涡流方向，这将在图3A的示例性实施例的文本中更详细地解释。在第二种选择中，可以通过闭合一个或多个槽以用于增加的涡流的产生来将具有槽的一组非磁性金属块放在一起，如将在图3B和图3C 3的示例性实施例的文本中更详细地解释的。

在电隔离位置中，非磁性金属块在电非接触位置保持分离。因此，涡流分别在每个非磁性金属块的单独(或隔离)区域上循环。在电接触位置中，非磁性金属块被接合在一起，使得涡流可以在接合的非磁性金属块的较大区域上循环，并且制动力增加。

因此，元件接合设备可以有利地将非磁性金属块聚集在一起以用于增加的涡流的产生，从而增加制动力。元件分离设备可以有利地将接合的非磁性金属块分开，以用于减少的涡流产生，从而减小制动力。另外，仅当垂直于主磁场方向的横截面增大时，制动力才增大。因此，增加/减小垂直于主磁场方向的横截面以调节制动力可能是有利的，如将在图4至图5的示例性实施例的文本中更详细地解释的。

根据本发明的实施例，元件接合设备包括多个磁性部件，每个磁性部件布置在相应的非磁性金属块上。每个磁性部件的尺寸足够大，以使附接的非磁性金属块移动。备选地或备选地，元件接合设备包括沿着患者支撑体的长度的引导机构。引导机构包括沿着引导机构的多个止动器，用于将非磁性金属块保持在电隔离位置。多个止动器被配置为：如果吸引力超过特定量度，则允许非磁性金属块在引导机构的引导下从电隔离位置移动到电接触位置。根据本发明的实施例，元件分离设备包括至少一个致动器。

磁性部件的尺寸可以足够小以不引起患者支撑体移动。

磁性部件和/或引导机构可以有利地在非磁性金属块经受高磁力时自动将它们带到一起，并且因此制动力也增加。换句话说，利用磁性部件和/或引导机构，作为对抗力的制动力被配置为随着磁力自动地更新，如将在图4和图5的示例性实施例的文本中更详细地解释的。

致动器可以有利地分离任何接合非磁性金属块，以使将患者从扫描器转移开所需的力最小化，如将在图4A和图4B的示例性实施例的文本中更详细地说明的。

根据本发明的实施例，非磁性导电元件中的至少一个非磁性导电元件包括制动力控制器，该制动力控制器用于响应于控制信号而调制对抗力，从而响应于控制信号而辅助制动效应和/或患者支撑体相对于MRI扫描器的膛的对准。

换句话说，尽管可以在没有人的任何输入(例如按钮)的情况下响应于MRI扫描器的磁场自动实现制动效应，但是添加控制信号以提供对制动力的进一步控制可能是有利的。该控制信号可以包括用户输入控制信号，例如以提供与制动力的进一步的手动相互作用。用户输入控制信号可以用于例如患者支撑体相对于MRI扫描器的膛的更好对准。备选地或额外地，控制信号可以包括生成的控制信号。可以基于对患者支撑体的位置和/或取向的评价来获得所生成的控制信号。生成的控制信号可以响应于检测到的患者支撑体的位置和/或取向而调节制动力和/或对准。

例如，导电线的闭合回路中的至少一个具有反馈控制器形式的制动力控制器，该制动力控制器被配置用于调制对抗力以自动辅助制动效应和/或患者支撑体相对于MRI扫描器的膛的对准。反馈控制器可以包括一个或多个软件控制的电阻器。可以将软件控制的电阻器配置为响应于控制信号而调节涡流。

例如，非磁性金属块中的至少一个具有致动器形式的制动力控制器，该致动器被配置用于响应于控制信号而接合/分离两个或更多个非磁性金属块以调制对抗力。

根据本发明的实施例，制动力控制器被配置为至少在患者支撑体的两个部分上独立地控制涡流，从而独立地至少在患者支撑体的两个部分上调制对抗力以操纵患者支撑体。

例如，反馈控制器被配置为至少在患者支撑体的两个部分(例如，左侧和右侧，四个角等)上独立地控制导电线的闭合回路，从而至少在患者支撑体的两个部分上调制对抗力以操纵患者支撑体。

例如，一个或多个致动器附接到非磁性金属块，并且被配置为至少在患者支撑体的两个部分(例如，左侧和右侧，四个角等)上独立地控制涡流。

根据本发明的实施例，控制信号是以下中的至少一个：用户输入控制信号，以及基于由位置和取向跟踪设备检测到的患者支撑体的位置和/或取向的生成的控制信号。

在示例中，制动力控制器响应于用户输入控制信号以进行手动交互。例如，可以提供一个或多个按钮以用于在手动交互下控制致动器。用户还可以通过软件、app等提供远程控制信号。例如，可以由用户例如直接或间接地经由网络控制软件控制的电阻器。

在示例中，位置和取向跟踪设备是监测患者支撑体的位置和取向的相机系统。然后基于检测到的患者支撑体的位置和/或取向来生成控制信号，其然后控制涡流制动系统，以便自动地辅助相对于膛适当制动或者甚至对准床。在示例中，位置和取向跟踪设备是加速度计或其他定位设备而不是相机。

这可以有利地使得能够辅助患者支撑体相对于MRI扫描器的膛的对准。

根据本发明的实施例，每单位长度的非磁性导电元件的数量沿着患者支撑体的长度增加。

例如，非磁性导电元件是导电线的闭合回路。在示例中，非磁性导电元件是非磁性金属块。在另一示例中，非磁性导电元件包括导电线的闭合回路和非磁性金属块两者。

磁性材料进入MRI扫描器的膛的吸引力不是恒定的。其当磁场较强时(例如，当进入膛时)较高。因此，沿着患者支撑体的长度调节非磁性导电元件的数量可能是有利的，如将在图6的示例性实施例的文本中更详细地解释的。

根据本发明的实施例，多个非磁性导电元件被布置在预定义位置中，使得作为制动器的非磁性导电元件的预定义位置和MRI扫描器的磁场的组合允许将患者支撑体引导到相对于MRI扫描器的预定义位置。

例如，非磁性导电元件是导电线的闭合回路。在示例中，非磁性导电元件是非磁性金属块。在另一示例中，非磁性导电元件包括导电线的闭合回路和非磁性金属块两者。

这种效果的使用可以有利地允许简单的引导功能，其可以将患者支撑体带入良好预定义位置，例如，其以自主方式对接至扫描器台并链接到从患者支撑体到扫描器台的患者转移系统，如图7A和图7B的示例性实施例的文本中将更详细地解释的。

根据本发明的实施例，制动设备包括取向引导机构。每个非磁性导电元件具有最大横截面区域。取向引导机构被配置为将每个非磁性导电元件的取向旋转到以下位置之一：如果MRI扫描器是封闭式MRI扫描器，则每个非磁性导电元件的最大横截面区域垂直于患者支撑体的支撑平面；或者如果MRI扫描器是开放式MRI扫描器，则每个非磁性导电元件的最大横截面区域在患者支撑体的支撑平面内或与之平行。

例如，非磁性导电元件是导电线的闭合回路。在示例中，非磁性导电元件是非磁性金属块。在另一示例中，非磁性导电元件包括导电线的闭合回路和非磁性金属块两者。

仅当有效回路横截面或垂直于主磁场方向的非磁性金属块横截面增加时制动力才增加。

为了在具有垂直于患者支撑体的主磁场方向(即B0场方向)的开放式MRI扫描器的膛中有效地起作用，在患者支撑体的支撑平面中或与患者支撑体的支撑平面平行地实现大横截面是有利的。

为了在具有沿着扫描器的轴的B0场方向的闭合的MRI扫描器的膛中有效地起作用，实现垂直于患者支撑体的支撑平面的大横截面是有利的。

取向引导机构可以有利地根据MRI扫描器的类型旋转最大横截面区域，从而对于开放式和封闭式MRI扫描器两者产生有效的制动力，如将在图8A和图8B的示例性实施例中更详细地说明的。

本发明的第二方面涉及一种MRI系统。MRI系统包括根据以上和以下描述的实施例中的任何一个的患者支撑体和MRI扫描器。患者支撑体被配置成向患者提供支撑并且促进患者转移进出MRI扫描器。MRI扫描器被配置为生成患者的医学成像数据，如将在图7A和图7B的示例性实施例的文本中更详细地解释的。

自主MRI系统也可以是本发明的部分。自主MRI系统包括根据以上和以下描述的实施例中的任何一个的患者支撑体，以及自主MRI扫描器。患者支撑体还包括电机，该电机被配置为驱动患者支撑体以将患者移入和移出MRI扫描器，并将患者支撑体定位在用于医学成像的期望位置处。自主MRI扫描器被配置为当患者支撑体被定位在期望位置处时对患者进行MRI扫描。

方法也可以是本发明的部分，以用于在患者支撑体与MRI扫描器之间的碰撞保护。该方法包括以下步骤：i)向患者支撑体提供制动设备，以当相对于MRI扫描器转移时使患者支撑体减速，其中，制动设备包括至少一个非磁性导电元件；并且ii)响应于MRI扫描器的磁场而感应一个或多个涡流，以提供抵抗患者支撑体与MRI扫描器之间的吸引力的对抗力，从而产生制动效应。

根据本发明的方面，提供了一种患者支撑体，该患者支撑体包括一个或多个非磁性导电元件，该一个或多个非磁性导电元件在进入磁场时感应出涡流。可通过移动和/或通过中断导电路径来修改非磁性导电元件。非磁性导电元件可以是导电线的闭合回路或非磁性金属块。非磁性导电元件可以包括铝或铜。

在示例中，非磁性导电元件包括导电线的闭合回路。每个回路可以配备有至少一个用户控制或软件控制的开关，使得涡流效应可以基本上被关闭。

在示例中，非磁性导电元件的数量沿着患者支撑体的长度增加。

在示例中，两个或更多个非磁性导电元件被配置为从电隔离位置移动到电接触位置以增加制动力。

在示例中，非磁性导电元件被配置为当经历高磁力时例如由附接在非磁性导电元件上的小磁性部件和/或由止动器的损坏而自动移动。

在示例中，非磁性导电元件附接到致动器，该致动器被配置为使非磁性导电元件分开以减小制动力。

在示例中，作为制动器的非磁性导电元件的预定义位置与MRI系统的磁体的限定磁场的组合被配置为将患者支撑体的移动引导至限定的对接位置。

在示例中，取向引导机构被提供并且配置为通过借助例如导轨沿着预定路径引导非磁性导电元件使非磁性导电元件旋转，所述导轨将元件引导出支撑体的平面。

参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得显而易见，并且将参考以下描述的实施例进行阐明。

附图说明

下面将参考以下附图描述本发明的示例性实施例：

图1示出了根据本发明的实施例的患者支撑体的示意图。

图2示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体的示意图。

图3A至3C示出了根据本发明的另一实施例的非磁性导电元件的示意图。

图4A和图4B示出了根据本发明的实施例的元件接合设备和元件分离设备的示意图。

图5A和5B示出了根据本发明的另一实施例的元件接合设备的示意图。

图6示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体的示意图。

图7A和7B以不同的视角示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体的示意图。

图8A和8B以不同的视角示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的用于MRI扫描器的患者支撑体10。患者支撑体10包括制动设备12，该制动设备12用于当患者支撑体相对于MRI扫描器50(在图7A和7B中示出)被转移时使患者支撑体减速。制动设备12包括至少一个非磁性导电元件14(在图2至图8中示出)。至少一个非磁性导电元件14被配置为调节响应于MRI扫描器50的磁场中的运动而感应的一个或多个涡流，以提供可调节的对抗力来抵抗患者支撑体10与MRI扫描器50之间的吸引力，从而产生可调节的制动效应。患者支撑体10可以是例如床、运输单元、扫描台。患者支撑体10具有患者可以躺在其上的支撑平面20。至少一个非磁性导电元件14可以被内置或附接到患者支撑体10中。

以这种方式，通过与外部磁场以及一个或多个内置或附接到患者支撑体的非磁性导电元件的相互作用来感应制动力。因此，当在外部磁场中/向着外部磁场，即MRI扫描器50的场移动时，患者支撑体可以自动地减速。这可以有利地为常规MRI扫描协议提供安全性。

在一个实施例中，制动设备12包括多个非磁性导电元件14。多个非磁性导电元件14被配置和布置为调节响应于磁场而感应的涡流，使得在患者支撑体10相对于MRI扫描器50的转移期间，对抗力可针对吸引力进行调节。在图2至图8中描述了布置和配置的示例。

图2示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体10的示意图。在图2中，至少一个非磁性导电元件14包括导电线16的闭合回路，导电线16可以包括铝或铜。导电线16的闭合回路可以布置在患者支撑体10中，使得它们的有效回路横截面垂直于主磁场方向18，即B0场方向，以使制动力最大化。多个非磁性导电元件14也可以被布置成包围患者支撑体10的整个横截面以最大化制动效应。

注意，图2中的导电线16的闭合回路的布置对于常规的封闭式MRI扫描器50的膛是有效的，因为此处主磁场方向18沿着扫描器60的长度轴(在图7B中示出)，即在患者支撑体10的支撑平面20中或平行于患者支撑体10的支撑平面20。

在开放式MRI扫描器50(未示出)的情况下，导电线16的闭合回路可具有平行于患者支撑体10的支撑平面20的有效环形截面，因为开放式MRI扫描器的主磁场方向垂直于患者支撑体10的支撑平面20。

在一个实施例中，导电线16的闭合回路中的至少一个提供有至少一个开关22，该至少一个开关22被配置用于接通和关断涡流。开关22包括以下中的至少一个：软件控制的开关和用户控制的开关。例如，用户可以例如经由被接线到患者支撑体的设备直接控制用户控制的开关。在另一示例中，用户可以经由诸如无线遥控器、应用等的软件间接地控制用户控制的开关。利用该开关，例如，当患者支撑体从MRI扫描器的膛中移出时，可以完全关断制动力。

在一个实施例中，非磁性导电元件中的至少一个包括制动力控制器24，该制动力控制器24用于响应于控制信号而调制对抗力以辅助制动效应和/或使患者支撑体相对于MRI扫描器的膛对准。

例如，如图2所示，用于导电线的闭合回路的制动力控制器24是反馈控制器。反馈控制器可以使用来自位置或加速度传感器的输入来自动调节阻抗。反馈控制器可以包括一个或多个软件控制的电阻器，其被配置为响应于控制信号而调节涡流。软件控制的电阻器响应时间可能很短，并且因此可以在毫秒级上进行调整。软件控制的电阻器可用于连续调制制动力。

例如(未示出)，制动力控制器24包括一个或多个致动器，该一个或多个致动器被配置用于响应于控制信号而接合/分离两个或更多个非磁性金属块，以调制对抗力。

在一个实施例中，制动力控制器24被配置为至少在患者支撑体的两个部分上独立地控制涡流，从而独立地至少在患者支撑体的两个部分上调制对抗力以操纵患者支撑体。

例如，如图2所示，可以将反馈控制器形式的制动力控制器配置为至少在患者支撑体的两个部分(例如，左侧和右侧，四个角等)上独立地控制导电线的闭合回路，从而独立地至少在患者支撑体的两个部分上调制对抗力，以操纵患者支撑体。

例如，致动器形式的制动力控制器可以被配置成至少在患者支撑体的两个部分(例如，左侧和右侧，四个角等)上独立地接合/分离非磁性金属块。

在一个实施例中，控制信号是以下中的至少一个：用户输入控制信号，以及基于由位置和取向跟踪设备检测到的患者支撑体的位置和/或取向的生成的控制信号。

用户可以直接经由被接线到患者支撑体的设备(例如按钮、触摸屏等)输入控制信号，或经由网络(例如软件、应用程序等)间接输入控制信号。

位置和取向跟踪设备可以是用于检测患者支撑体的位置和/或取向的相机系统或加速度计或其他定位设备。然后基于检测到的患者支撑体的位置和/或取向来生成控制信号，该控制信号然后控制涡流制动系统，以便自动地辅助适当的制动或者甚至使床相对于膛对准。

在一个实施例中，反馈控制器24被配置为至少在患者支撑体10的两个部分上独立地控制导电线16的闭合回路，从而独立地至少在患者支撑体10的两个部分上调制对抗力以操纵患者支撑体10。例如，如图2所示，反馈控制器24被配置为至少在患者支撑体10的左侧和右侧独立地控制导电线16的闭合回路，从而至少在患者支撑体10的左侧和右侧上独立地调制对抗力以操纵患者支撑体10。反馈控制器24可以被配置为独立地在患者支撑体的更多部分上控制导电线16的闭合回路。在一个示例中，反馈控制器24被配置为独立地在患者支撑体的四个角上控制导电线16的闭合回路。

这可以有利地使得能够协助患者支撑体相对于MRI扫描器的膛的对准。

在一个实施例中，导电线16的闭合回路中的至少一个被配置为在无源状态下具有低的回路阻抗，使得在断电的情况下存在制动效应。

图3A至3C示出了根据本发明的另一实施例的非磁性导电元件14的示意图。在图3A至3C中，至少一个非磁性导电元件14包括可以由铝或铜制成的非磁性金属块26。

非磁性金属块26可以具有各种设计：

在图3A中，非磁性金属块26为一组非磁性金属块的形式，而没有导电材料的区域的任何中断。

在图3B中，非磁性金属块26为梳子和矩形块的形式。

在图3C中，非磁性金属块26是两个相互交叉的梳子的形式。

在一个实施例中，每个非磁性金属块26具有垂直于磁场的主磁场方向18，即B0场方向的横截面区域。非磁性金属块26提供有元件接合设备28，该元件接合设备28被配置用于在患者支撑体朝向MRI扫描器50的磁场转移期间将非磁性金属块26从电隔离位置移动到电接触位置，以增加垂直于主磁场方向18的横截面区域，从而增加制动效应。备选地或额外地，非磁性金属块提供有元件分离设备30，该元件分离设备30被配置用于将非磁性金属块从电接触位置移动到电隔离位置，以在患者支撑体转移远离MRI扫描器50的磁场期间减小垂直于主磁场方向18的横截面区域，从而降减小制动效应。

在图3A中，例如，在仅需要常规制动的情况下，非磁性金属块26在电隔离位置处保持分离。在需要更高制动的情况下，例如，如果患者支撑的速度或加速度超过某个值，则将非磁性金属块26接合在一起，使得涡流可以在更大的区域上流通，并且制动力增加。接合非磁性金属块26越多，制动力就越高。

对于包括槽的非磁性金属块，例如图3B和图3C中的非磁性金属块，可以实现类似的情况。在这种情况下，通过选择地关闭一个或多个槽来动态地增加制动力。关闭的槽越多，制动力就越大。

还应注意，增大/减小的横截面区域应垂直于主磁场，以便有效地增加/减小制动力。在图4和图5中描述了元件接合设备28和元件分离设备30的示例。

图4A和图4B示出了根据本发明的实施例的元件接合设备28和元件分离设备30的示意图。

在图4A中，元件接合设备28包括多个磁性部件32，每个布置在相应的非磁性金属块26上。每个磁性部件32的尺寸足够大以引起所附接的非磁性金属块移动。磁性部件32可具有足够小的尺寸以不引起患者支撑体10移动。

如图4B所示，当磁性部件32感测到磁力34时，其使非磁性金属块26在接合第二(固定)非磁性金属块的方向上移动。接合的非磁性金属块将产生更高的制动力，从而阻碍整个患者支撑体10的运动。

任选地，可以提供导轨36以限制运动的自由度，这允许非磁性金属块26在它们靠近MRI扫描器50时更靠近在一起并且随着梯度改变而经受不同的磁力。

利用磁性部件，随着磁力增加，来自磁性部件的患者支撑体上的力也增加，从而导致制动力增加。

任选地，提供了元件分离设备30，其可以包括至少一个致动器。致动器可以分离任何接合的非磁性金属块，以便最小化从MRI扫描器50转移患者所需的力。

图5A和5B示出了根据本发明的另一实施例的元件接合设备28的示意图。作为备选概念，元件接合设备28包括沿着患者支撑体10的长度的引导机构38。引导机构38包括沿着该引导机构的多个止动器40，以用于使非磁性金属块26保持在电隔离位置。多个止动器40被配置为：如果吸引力超过特定量度，则允许非磁性金属块26在引导机构38的引导下从电隔离位置移动到电接触位置。例如，如图5A和5B所示，引导机构38提供为导轨。

如图5A所示，可以将分离的非磁性金属块26安装在引导机构38上，并通过止动器40保持就位。如果患者支撑体10在方向42上朝着MRI扫描器50太快地移动，第一非磁性金属块26中的感应磁力44可以足够强以克服止动器40的力，并与第二非磁性金属块26接合以形成较大的块46。如果该接合的非磁性金属块46中的感应的磁力44超过第二止动器40的力，则非磁性金属块可以与第三块接合，等等。

因此，在手动操作期间，即当由MRI扫描器50的操作者移动患者支撑体时，引导机构38和止动器40可以用作安全特征。特别是当移动重的患者时，操作者在MRI扫描器50之前停止患者支撑体会有挑战性，使得患者支撑体常常与MRI扫描器50本身或MRI扫描器50的患者台相撞。

图6示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体10的示意图。每单位长度的非磁性导电元件14的数量沿着患者支撑体10的长度增加。非磁性导电元件14可以是导电线的闭合回路、非磁性金属块或两者的混合。以这种方式，当患者支撑体在方向42上进入MRI扫描器50的膛时，制动力增加，从而抵抗增加的吸引力。

图7A和7B以不同的视角示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体10的示意图。多个非磁性导电元件14(例如，导电线的闭合回路和/或非磁性金属块)布置在预定义位置48中，使得作为制动器的非磁性导电元件14的预定义位置48和MRI扫描器50的磁场的组合允许将患者支撑体10引导到相对于MRI扫描器50的预定义位置。例如，如图7A和7B所示，非磁性导电元件被布置在预定义位置48中，例如在患者支撑体10的四个角上。

如图7B所示，在朝向MRI扫描器50的中心位置的非对称移动方向52的情况下，由于对称安装的非磁性导电元件14的不对称力出现。在患者支撑体10以规则的速度移动的情况下，该力将使患者支撑体10回到对称的直接移动方向54上至中央扫描器位置。

这可以有利地允许非常简单的引导功能，其可以将患者支撑体带入良好预定义位置，例如，以自动方式对接至扫描器台并链接到从患者支撑体到扫描器台的患者转移系统。额外地，非磁性导电元件的精确几何结构和组合允许限定的轨迹，并且与前述示例组合以组合和分离非磁性导电元件，无需任何外部引导结构就可以实现可编程移动方向。

图8A和8B以不同的视角示出了根据本发明的另一实施例的患者支撑体10的示意图。制动设备12包括取向引导机构56。每个非磁性导电元件具有最大横截面区域62。取向引导机构56被配置为将每个非磁性导电元件的取向旋转为以下位置之一：如果MRI扫描器是封闭式MRI扫描器，则每个非磁性导电元件的最大横截面区域62垂直于患者支撑体的支撑平面20；或者如果MRI扫描器是开放式MRI扫描器，则每个非磁性导电元件的最大横截面区域62在患者支撑体的支撑平面内或与患者支撑体的支撑平面平行。非磁性导电元件可以是导电线和/或非磁性金属块的闭合回路。在示例中，如图8所示，取向引导机构被提供为导轨，所述导轨将非磁性导电元件引导出患者支撑体的平面。

注意，在图4至图6的示例中，非磁性导电元件的布置对于开放式MRI扫描器是有效的，因为主磁场方向垂直于患者支撑体的支撑平面。

为了在封闭式MRI扫描器中有效地起作用，需要实现垂直于患者支撑体的支撑平面20(即，扫描器60的长度轴)的大横截面。这可以通过使用取向引导机构56(例如，导轨)来将图4至图6的实施例中的非磁性导电元件的取向旋转90度以使它们垂直于扫描器60的长度轴放置来实现。此外，非磁性导电元件14在限定的方向58上组合，使得它们在垂直于扫描器60的长度轴的平面中的横截面区域增加，如图8B所示。

根据本发明的实施例，如图7A和7B所示，提供了MRI系统100。MRI系统100包括根据上述实施例中的任何一个的患者支撑体10和MRI扫描器50。患者支撑体10被配置成向患者提供支撑，并促进患者转移进MRI扫描器50。MRI扫描器被配置为生成患者的医学成像数据。

在一些实施方式中，MRI系统可以是具有患者支撑体和自主MRI扫描器的自主MRI系统。患者支撑体还可包括电机，该电机被配置成驱动患者支撑体以将患者转移进出MRI扫描器，并将患者支撑体定位在用于医学成像的期望位置。自主MRI扫描器可以被配置为当患者支撑体被定位在期望位置时对患者进行MRI扫描。

可以提供一种用于在患者支撑体与MRI扫描器之间进行碰撞保护的方法。该方法可以包括以下步骤：i)向患者支撑体提供制动设备，以当相对于MRI扫描器转移患者支撑体时使患者支撑体减速，其中，制动设备包括至少一个非磁性导电元件；ii)响应于MRI扫描器的磁场感应一个或多个涡流，以提供抵抗患者支撑体与MRI扫描器之间的吸引力的对抗力，从而产生制动效应。

必须注意，参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得出，除非另行通知，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题有关的特征之间的任何组合也被认为在本申请中公开。然而，可以组合所有特征，以提供超过这些功能的简单加和的协同效应。

尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是这种示出和描述应被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。