CN104898077B - 一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置、方法和系统。该装置包括：支撑件，该支撑件上具有至少一槽，该槽用于容纳磁共振成像系统的磁体线圈；保持元件，设置在该槽的相对侧壁上，用于保持该磁体线圈。应用本发明实施方式之后，无需采用固定件即可保持磁体线圈。而且，本发明实施方式对保持元件的形状也没有苛刻要求，并不要求保持元件的形状与磁体线圈和支撑结构保持精确一致，降低了保持元件的制造工艺要求，并显著降低了成本。

Description

一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置、方法和系统

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置、方法和系统。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。

超导磁体通常包含多个线圈，这些线圈缠绕在用于支撑线圈的支撑结构上。如果构成支撑结构的材质的热膨胀系数大于线圈材质的热膨胀系数，当超导磁体被冷却到工作低温时，线圈在支撑结构上将变得松散，这将导致超导磁体的均匀性不符合理想状况。

在现有技术中，通过固定件将夹持元件(比如一个夹环)固定在支撑结构上，夹持元件与线圈外径表面紧密接触。图1为现有技术的磁共振成像系统中保持磁体线圈的示意图。如图1所示，通过螺栓固定件4将夹环3固定在支撑结构2上，磁体线圈1被夹环3紧密夹住。

然而，在这种方式中，由于夹持元件与磁体线圈和支撑结构紧密接触，夹持元件的形状需要与磁体线圈和支撑结构保持精确一致，这就对夹持元件的制造工艺提出了挑战，并由此提高了成本。

发明内容

本发明实施方式提出一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置，以降低成本。

本发明实施方式提出一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持方法，以降低成本。

本发明实施方式提出一种磁共振成像系统，以降低成本。

本发明实施方式的技术方案如下：

一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置，包括：

一支撑件，所述支撑件上具有至少一槽，所述槽用于容纳所述磁共振成像系统的一磁体线圈；

至少一个保持元件，至少一个所述保持元件分别设置在该槽的相对侧壁上，用于按压所述磁体线圈的上表面。

所述槽的侧壁上相对设置有一缝隙，所述保持元件的两端分别位于相对的所述缝隙中。

所述保持元件的热膨胀系数不超过所述支撑件的热膨胀系数。

所述槽的深度大于所述磁体线圈的高度。

所述保持元件为一压环。

所述压环的长度大于相对的所述缝隙之间的宽度，所述压环向所述槽的内部凹入从而按压所述磁体线圈的上表面。

其特征在于，所述槽为切向直槽。

一种利用如上所述的磁体线圈的保持装置的磁共振成像系统的磁体线圈的保持方法，包括：

在所述槽中容纳所述磁共振成像系统的一磁体线圈；

将所述保持元件设置在所述槽的相对侧壁上。

所述保持元件为一压环，所述压环的宽度大于相对的所述缝隙之间的宽度；该方法还包括：

将所述压环压为向所述槽的内部凹入的状态。

一种磁共振成像系统，包括如上任一所述的保持磁体线圈的装置。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式的保持磁体线圈的装置，包括：支撑件，该支撑件上具有至少一槽，槽用于容纳磁共振成像系统的磁体线圈；保持元件，设置在该槽的相对侧壁上，用于保持该磁体线圈。由此可见，应用本发明实施方式之后，无需采用固定件即可保持磁体线圈。

而且，本发明实施方式对保持元件的形状也没有苛刻要求，并不要求保持元件的形状与磁体线圈和支撑结构保持精确一致，从而降低了保持元件的制造工艺要求，并显著降低了成本。

另外，本发明实施方式可以采用各种搭扣配合以确保保持元件与磁体线圈保持接触。

附图说明

图1为现有技术的磁共振成像系统保持磁体线圈的示意图。

图2为本发明实施方式磁共振成像系统的保持磁体线圈的装置的XY平面截面图。

图3为图2的Z平面截面图。

图4为根据本发明实施方式磁共振成像系统的保持磁体线圈的方法流程图。

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。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

在本发明实施方式中，在支撑件上开槽，该槽用于容纳磁共振成像系统的磁体线圈，而且在槽的相对侧壁上设置用于保持磁体线圈的保持元件。这样，无需采用固定件即可保持磁体线圈。而且，也无需精确制造夹持元件。

在一个实施方式中，槽的侧壁相对设置有缝隙，保持元件的两端分别位于相对的缝隙中。

由于本发明的保持元件只是接触支撑件，而不是被紧密夹在支撑件上，因此优选保持元件的热膨胀系数不超过支撑件的热膨胀系数。这样，当超导磁体被冷却到工作低温时，线圈在支撑结构上也不会变得松散。

在一个实施方式中，槽的深度大于磁体线圈的高度，而且槽的两个相对端面侧壁高度大于槽的深度。因此，当槽容纳有磁体线圈之后，保持元件依然有足够空间被布置在该槽的相对侧壁。

为了确保保持元件与磁体线圈保持接触，可以采用各种搭扣配合(snap fit)。

比如，保持元件可以具体是为压环，当将压环布置在该槽的相对侧壁之后，可以针对压环施加压力，将压环压为向槽内部凹陷的状态，从而确保保持元件与线圈保持接触。

更优选地，压环的宽度大于相对的缝隙之间的宽度。这样，可以保证保持元件与线圈保持接触，并允许磁体线圈有一定的制造误差。

另外，可以由工作人员在工作现场采用各种手持加工设备对压环施加压力，以将压环压为向槽内部凹陷的状态。可选地，还可以采用各种工业自动化设备，自动对压环施加压力，从而将压环压为向槽内部凹陷的状态。本发明实施方式对此并无限定。

以上以压环变化为实例阐述了搭扣配合，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明实施方式进行限定。实际上，基于应用环境和需求的不同，还可以采用扁嘴搭扣、长型搭扣、弹簧搭扣、调节搭扣、桥架扣、箱包搭扣、自锁搭扣，等任意类型的搭扣。

下面对本发明实施方式的保持磁体线圈的技术方案进行更详细描述。

图2为本发明实施方式磁共振成像系统的保持磁体线圈的装置的XY平面截面图；图3为图2的Z平面截面图。

由图2和图3可见，磁体线圈1位于支撑件2的内外径之间，其中支撑件2可以由各种材质制成，优选为铝。

支撑件2上具有槽5，在槽5中容纳有磁体线圈1。在槽5的相对侧壁上分别有缝隙6和缝隙6’。保持元件3分别被嵌入缝隙6和缝隙6’，从而在该槽的相对侧壁上设置有保持元件3。保持元件3用于保持槽5中的磁体线圈1。

优选地，保持元件3为扁平形状。

在一个实施方式中，槽5可以容纳一部分磁体线圈1，也可以容纳全部的磁体线圈1。当期望容纳全部的磁体线圈1时，在支撑件2上全部开槽；当期望容纳部分的磁体线圈1时，在支撑件2对应于该部分磁体线圈1的容纳位置处部分开槽。另外，槽5的数目可以为多个，而且每个槽的深度和长度可以相同，也可以各不相同。

优选地，槽5为设置在支撑件2上的切向直槽。

优选地，保持元件3的热膨胀系数不超过支撑件2的热膨胀系数。这样，当超导磁体被冷却到工作低温时，线圈1在支撑件2上也不会变得松散。而且，保持元件3由足够坚固的材质制成，从而可以保持磁体线圈1。

由图3可见，槽5的深度大于磁体线圈1的高度，而且槽5的两个相对端面侧壁高度大于槽5的深度。因此，当槽5容纳有磁体线圈1之后，在磁体线圈1之上与端面侧壁上依然有足够空间将保持元件3布置在该槽的相对侧壁之上。

可以采用各种搭扣配合加强保持元件3与磁体线圈1的接触。

由图3可见，保持元件3实施为原始形状为凸形的压环3’，该压环3’的原始状态为向槽5外部凸起。压环3’的最低点分别在缝隙6和缝隙6’中。当将压环3’装配到缝隙6和缝隙6’中之后，可以针对压环3’施加压力，受力方向朝向磁体线圈1，从而将压环3’压为向槽5内部凹陷的状态，即成为压环3。该压环3的最低点与磁体线圈1距离最近或者与磁体线圈1相接触，而且该压环3的最高点分别在缝隙6和缝隙6’中。

如图3所示，压环的宽度大于相对的缝隙之间的宽度。可以将槽的自身宽度与缝隙6和缝隙6’的深度求和，以计算该相对缝隙之间的宽度。这样，可以确保压环3与磁体线圈1保持接触，而且允许磁体线圈有一定的制造误差。

实际上，可以由工作人员在工作现场采用各种压力机构(比如手持加工设备)对压环3’施加压力，以将压环3’压为向槽内部凹陷的状态，即压环3。可选地，还可以采用各种工业自动化设备，基于一定自动流程对压环’施加压力，从而将压环3’压为向所述槽内部凹陷的状态，即压环3。

采用本发明实施方式之后，无需采用固定件即可保持磁体线圈。而且，对保持元件的形状也没有苛刻要求，并不要求保持元件的形状与磁体线圈和支撑结构保持精确一致，从而降低了保持元件的制造工艺要求，并显著降低了成本。

基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种利用如上所述的磁体线圈的保持装置的磁共振成像系统的磁体线圈的保持方法。

该方法包括：在该保持装置的支承件开槽中容纳磁共振成像系统的磁体线圈，并且将保持元件设置在该槽的相对侧壁上。

优选地，在该方法中，保持元件为压环，而且压环的宽度大于相对的缝隙之间的宽度，该保持方法还包括：将压环压为向槽内部凹陷的状态。

基于上述详细分析，本发明还提出了一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持方法。

图4为根据本发明实施方式的磁共振成像系统的保持磁体线圈的方法流程图。

如图4所示，该方法包括：

步骤S401：在一支撑件上设置至少一个槽。

步骤S402：在该槽中容纳磁共振成像系统的磁体线圈。

步骤S403：在槽的相对侧壁上设置保持元件，该保持元件用于保持该磁体线圈。

在一个实施方式中，保持元件具体实施为压环；该方法还包括：

步骤S404：以手动方式或自动化方式，将压环压为向槽内部凹陷的状态，从而将磁体线圈位置保持为朝向支撑件，以保证保持元件与磁体线圈的接触。

在一个实施方式中，槽可以容纳一部分磁体线圈，也可以容纳全部的磁体线圈。另外，槽的数目可以为多个，而且每个槽的深度和长度可以相同，也可以各不相同。

在一个实施方式中，在支撑件上设置至少一槽包括：在支撑件上设置至少一个切向直槽。

需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。

各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。

本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施方式中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。

用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

综上所述，在本发明实施方式的保持磁体线圈的装置包括：支撑件，该支撑件上具有至少一槽，所述槽用于容纳所述磁共振成像系统的一磁体线圈；保持元件，设置在该槽的相对侧壁上，保持元件用于保持该磁体线圈。由此可见，应用本发明实施方式之后，无需采用固定件即可保持磁体线圈。

而且，本发明实施方式对保持元件的形状也没有苛刻要求，并不要求保持元件的形状与磁体线圈和支撑结构保持精确一致，从而降低了保持元件的制造工艺要求，并显著降低了成本。

另外，本发明实施方式可以采用各种搭扣配合以确保保持元件与磁体线圈保持接触。

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 (6)

1.一种磁共振成像系统的磁体线圈的保持装置，包括：

一支撑件，所述支撑件上具有至少一槽，所述槽用于容纳所述磁共振成像系统的一磁体线圈；

至少一个保持元件，至少一个所述保持元件分别设置在该槽的相对侧壁上，用于按压所述磁体线圈的上表面，

所述槽的侧壁上相对设置有一缝隙，所述保持元件的两端分别位于相对的所述缝隙中，

所述保持元件为一压环，

所述压环的长度大于相对的所述缝隙之间的宽度，所述压环向所述槽的内部凹入从而按压所述磁体线圈的上表面。

2.根据权利要求1所述的磁体线圈的保持装置，其特征在于，所述保持元件的热膨胀系数不超过所述支撑件的热膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的磁体线圈的保持装置，其特征在于，所述槽的深度大于所述磁体线圈的高度。

4.根据权利要求1所述的磁体线圈的保持装置，其特征在于，所述槽为切向直槽。

5.一种利用如权利要求1所述的磁体线圈的保持装置的磁共振成像系统的磁体线圈的保持方法，包括：

在所述槽中容纳所述磁共振成像系统的一磁体线圈；

将所述保持元件设置在所述槽的相对侧壁上，

所述保持元件为一压环，

所述压环的长度大于相对的所述缝隙之间的宽度，所述压环向所述槽的内部凹入从而按压所述磁体线圈的上表面。

6.一种磁共振成像系统，包括如权利要求1-4任一所述的保持磁体线圈的装置。

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