CN104865982B - 一种磁共振成像系统及其压力控制装置 - Google Patents
一种磁共振成像系统及其压力控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104865982B CN104865982B CN201410066637.0A CN201410066637A CN104865982B CN 104865982 B CN104865982 B CN 104865982B CN 201410066637 A CN201410066637 A CN 201410066637A CN 104865982 B CN104865982 B CN 104865982B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnet
- control device
- magnetic resonance
- imaging system
- resonance imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明实施方式公开了一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置，所述磁体压力控制装置包括一压力检测单元和一控制单元，其中，所述压力检测单元，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元；所述控制单元，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头。
Description
技术领域
本发明涉及磁共振成像(MRI)技术领域，特别涉及一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(Radio Frequency，RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。
在现有技术的磁共振成像系统中，需要通过液氦将磁共振成像系统的磁体冷却来达到超导状态从而产生强大的磁力。在上述过程中，磁共振成像系统的制冷装置，即冷头和压缩机，不断输出冷量将液氦保持在4K的温度从而弥补磁共振成像系统的冷量损失。
与此同时，由于冷头和压缩机不断输出冷量，所以会有多余的冷量产生，而多余的冷量会使磁共振成像系统的磁体内部压力低于大气压，而如果磁共振成像系统的磁体内部压力低于大气压，那么会有大气进入磁体内部的危险。因此，磁共振成像系统还需要利用压力控制装置将磁体内部压力保持在合理水平。
在现有技术中，压力控制装置通过精确提供与多余的冷量相应的热量从而抵消多余冷量带来的负面影响。具体而言，压力控制装置包括一加热单元，该加热单元集成在磁体(液氦容器)内部，该加热单元精确提供与多余的冷量相应的热量，从而将磁体内部压力保持在一特定值。这种方式下，压力控制装置不断工作，从而提供与(来自冷头的)多余的冷量相应的热量来抵消多余的冷量，使得磁共振成像系统的磁体内部压力保持在一特定值。如上所述，由于冷头和压缩机不断工作，该加热单元也需要不断工作才能产生与(来自冷头的)多余的冷量相应的热量。因此，这种的工作模式会导致大量能源浪费。
发明内容
为了节约能源，根据本发明的具体实施例提供一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置，所述磁体压力控制装置包括一压力检测单元和一控制单元，其中，所述压力检测单元，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元；所述控制单元，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头。
优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭所述冷头。
优选地，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。
优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与所述第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。
优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元开启所述冷头。
优选地，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。
优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与所属第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。
优选地，所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置。
优选地，所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态并且处于空闲状态的时间大于或等于一特定时间，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置。
一种磁共振成像系统，其特征在于，包括任一上述的磁体压力控制装置。
附图说明
图1是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的模块示意图。
图2是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体内部压力变化时序图。
图3是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的工作时序图。
图4是根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
根据本发明的具体实施例提供一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置，所述磁体压力控制装置包括一压力检测单元和一控制单元，其中，所述压力检测单元，位于所述磁体内部并且用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元；所述控制单元，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头。
第一具体实施例
图1是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的模块示意图。如图1所示，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100，包括一加热单元101、一压力检测单元102和一控制单元103，其中，所述加热单元101，位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述压力检测单元102，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元103；所述控制单元103，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头200和所述加热单元101。
具体而言，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100的所述控制单元103还用于将所述检测结果与一第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元103关闭所述冷头并且关闭(或开启)所述加热单元。同时，所述控制单元103还用于将所述检测结果与一第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元103开启所述冷头200并且开启(或关闭)所述加热单元101。
具体而言，图2是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体内部压力变化时序图。如图2所示，当磁体内部压力小于一最小临界压力值PMIN时，磁体外部的空气就存在进入磁体内部的风险，因此在磁体内部压力下降至该最小临界压力值之前，需要关闭冷头以升高磁体内部的压力。针对上述情况，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100利用压力检测单元102检测磁体内部的压力并将检测结果实时发送至所述控制单元103；所述控制单元103，接收所述检测结果并且将该检测结果与一第一压力值P1比较，如果该检测结果小于或等于所述第一压力值P1，那么所述控制单元103关闭所述冷头200并且关闭所述加热单元101，该第一压力值P1大于最小临界压力值PMIN，因此保证磁体内部压力在降低至最大临界压力值PMIN之前得到升高。
同时，如图2所示，当磁体内部压力大于一最大临界压力值PMAX时，磁体内部的氦气就存在泄漏的风险，因此在达到该最大临界压力值之前，需要开启冷头从而凝结部分氦气以降低磁体内部的压力。针对上述情况，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100利用压力检测单元102检测磁体内部的压力并将检测结果实时发送至所述控制单元103；所述控制单元103，接收所述检测结果并且将该检测结果与一第二压力值P2比较，如果该检测结果大于或等于所述第二压力值P2，那么所述控制单元103开启所述冷头200并且开启所述加热单元101，该第二压力值P2小于最大临界压力值PMAX，因此保证磁体内部压力在升高至最大临界压力值PMAX之前得到降低。
根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100可以用于磁共振成像系统的空闲状态(即磁共振成像系统并非处于扫描状态)，在磁共振成像系统的空闲状态下，磁共振成像系统的冷头200间断提供冷量。在此情况下，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100还包括一开关单元，该开关单元用于根据磁共振成像系统的状态开关所述磁体压力控制装置。
图3是根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的工作时序图。具体而言，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态。如图3所示，上方的波形显示磁共振成像系统的扫描状态S和空闲状态NS，下方的波形显示磁体压力控制装置的开启状态ON和关闭状态OFF。其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态NS(即，处于扫描状态S)，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置，即，使其处于关闭状态OFF；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态NS，那么所述开关单元记录所述磁共振成像系统保持空闲状态的时间t。所述开关单元还用于将所述时间t与一特定时间T比较，如果所述时间t大于或等于该特定时间T，那么该开关单元开启所述磁体压力控制装置，即，使其处于开启状态ON。
综上所述，根据本发明的第一具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置可以大幅度减少能耗。
第二具体实施例
图4是根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置的模块示意图。如图4所示，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置300，包括一压力检测单元302和一控制单元303，其中，所述压力检测单元302，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元303；所述控制单元303，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头200。
具体而言，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置300的所述控制单元303还用于将所述检测结果与一第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元303关闭所述冷头。同时，所述控制单元303还用于将所述检测结果与一第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元303开启所述冷头200。
具体而言，当磁体内部压力小于一最小临界压力值PMIN时，磁体外部的空气就存在进入磁体内部的风险，因此在磁体内部压力下降至该最小临界压力值之前，需要关闭冷头从而蒸发部分液氦以升高磁体内部的压力。针对上述情况，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置300利用压力检测单元302检测磁体内部的压力并将检测结果实时发送至所述控制单元303；所述控制单元303，接收所述检测结果并且将该检测结果与一第一压力值P1比较，如果该检测结果小于或等于所述第一压力值P1，那么所述控制单元303关闭所述冷头200，该第一压力值P1大于最小临界压力值PMIN，因此保证磁体内部压力在降低至最大临界压力值PMIN之前得到升高。
同时，磁体内部压力大于一最大临界压力值PMAX时，磁体内部的氦气就存在泄漏的风险，因此在达到该最大临界压力值之前，需要开启冷头从而凝结部分氦气以降低磁体内部的压力。针对上述情况，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置300利用压力检测单元302检测磁体内部的压力并将检测结果实时发送至所述控制单元303；所述控制单元303，接收所述检测结果并且将该检测结果与一第二压力值P2比较，如果该检测结果大于或等于所述第二压力值P2，那么所述控制单元303开启所述冷头200，该第二压力值P2小于最大临界压力值PMAX，因此保证磁体内部压力在升高至最大临界压力值PMAX之前得到降低。
根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置100可以用于磁共振成像系统的空闲状态(即磁共振成像系统并非处于扫描状态)，在磁共振成像系统的空闲状态下，磁共振成像系统的冷头200不断提供冷量。在此情况下，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置300还包括一开关单元，该开关单元用于根据磁共振成像系统的状态开关所述磁体压力控制装置。
具体而言，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态(处于扫描状态)，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态，那么所述开关单元记录所述磁共振成像系统保持空闲状态的时间。所述开关单元还用于将所述时间与一特定时间比较，如果所述时间大于或等于该特定时间，那么该开关单元开启所述磁体压力控制装置。
综上所述，根据本发明的第二具体实施例的磁共振成像系统的磁体压力控制装置可以大幅度减少能耗，并且能够延长冷头的使用寿命。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置，所述磁体压力控制装置包括一压力检测单元和一控制单元，其中，所述压力检测单元，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元；所述控制单元，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第一压力值比较，其中，所述第一压力值大于所述磁体的最小临界压力值，且如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭所述冷头。
2.如权利要求1所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。
3.如权利要求2所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于将所述检测结果与所述第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。
4.如权利要求1所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元开启所述冷头。
5.如权利要求4所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。
6.如权利要求5所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于将所述检测结果与所属第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。
7.如权利要求1所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态，那么所述开关单元打开该磁体压力控制装置。
8.如权利要求1所述的磁体压力控制装置，其特征在于，所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态并且处于空闲状态的时间大于或等于一特定时间，那么所述开关单元打开该磁体压力控制装置。
9.一种磁共振成像系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一所述的磁体压力控制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410066637.0A CN104865982B (zh) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | 一种磁共振成像系统及其压力控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410066637.0A CN104865982B (zh) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | 一种磁共振成像系统及其压力控制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104865982A CN104865982A (zh) | 2015-08-26 |
| CN104865982B true CN104865982B (zh) | 2018-04-24 |
Family
ID=53911881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410066637.0A Active CN104865982B (zh) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | 一种磁共振成像系统及其压力控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104865982B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105982673B (zh) * | 2015-01-30 | 2020-09-29 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振成像设备的冷却方法与磁共振成像设备 |
| US10775455B2 (en) | 2018-03-29 | 2020-09-15 | Siemens Healthcare Gmbh | Power management for cryogen compressors |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2247942B (en) * | 1990-09-05 | 1994-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | Cryostat |
| US5936499A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-10 | General Electric Company | Pressure control system for zero boiloff superconducting magnet |
| US6828889B1 (en) * | 2003-11-26 | 2004-12-07 | Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. | Recondensing superconducting magnet thermal management system and method |
| JP2005310811A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Hitachi Ltd | 超伝導磁石装置 |
| US20070101742A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-10 | Laskaris Evangelos T | A cooling system for superconducting magnets |
| US7994787B2 (en) * | 2006-07-12 | 2011-08-09 | Hitachi Medical Corporation | Superconducting magnet, magnetic resonance imaging apparatus, and method of calculating coolability of cryo-cooler |
| GB2460023B (en) * | 2008-05-12 | 2010-11-17 | Siemens Magnet Technology Ltd | Control of egress of gas from a cryogen vessel |
| CN102520738B (zh) * | 2011-12-22 | 2013-10-16 | 奥泰医疗系统有限责任公司 | 低温容器压力控制系统及控制方法 |
-
2014
- 2014-02-26 CN CN201410066637.0A patent/CN104865982B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104865982A (zh) | 2015-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102610351B (zh) | 用于在失超期间保护磁共振成像磁体的装置和方法 | |
| Xiao et al. | Spin-wave excitation in magnetic insulators by spin-transfer torque | |
| US7649355B2 (en) | Method of operating a dynamic nuclear polarization system | |
| CN105453197B (zh) | 用于响应于磁场控制超导磁体系统的冷却回路的方法和设备 | |
| CN104865982B (zh) | 一种磁共振成像系统及其压力控制装置 | |
| US10121955B2 (en) | Superconducting magnet, MRI, and NMR | |
| Podbielski et al. | Microwave-Assisted Switching of Microscopic Rings: Correlation Between<? format?> Nonlinear Spin Dynamics and Critical Microwave Fields | |
| CN104795197B (zh) | 一种磁共振成像系统的冷却装置和磁共振成像系统 | |
| US20160291104A1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
| Tsurkan et al. | Magnetostructural transitions in a frustrated magnet at high fields | |
| Macia et al. | Observation of phonon-induced magnetic deflagration in manganites | |
| CN101482600B (zh) | 一种磁共振成像系统的接收装置 | |
| JP4814630B2 (ja) | 超電導電磁石装置 | |
| CN204394510U (zh) | 梯度线圈的检测装置和磁共振成像系统 | |
| CN104795198B (zh) | 一种磁共振成像系统的冷却装置、方法和磁共振成像系统 | |
| CN106096471A (zh) | 一种低功耗射频卡无开关检卡系统 | |
| CN109449278A (zh) | 超导开关结构及超导开关组合 | |
| CN102253417B (zh) | 一种基于手持式超低场mri系统的安检方法 | |
| CN102109588A (zh) | 磁共振系统中的匀场片操作方法 | |
| Overweg | MRI main field magnets | |
| CN209169193U (zh) | 超导开关结构及超导开关组合 | |
| CN103576109A (zh) | 一种核磁共振造影射频线圈冷却装置 | |
| Yokoyama et al. | Enhancement of trapped magnetic field using a large-size REBCO bulk in a desktop type superconducting bulk magnet | |
| CN102175982B (zh) | 一种手持式超低场mri的squid冷却装置 | |
| Basso et al. | Dynamic effects driven by thermal activation in the magnetization of nanocrystalline soft magnetic materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |