CN106443530A - 一种用于磁共振成像的磁体组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于磁共振成像的磁体组件(100)及其制造方法，所述磁体组件包括主磁体(1)、梯度线圈(2)，所述主磁体设有沿轴向延伸的收容腔，所述梯度线圈安装于主磁体的收容腔中，所述梯度线圈与主磁体之间形成环状的间隙(10)，所述间隙中设置有梯度线圈固定装置，且该梯度线圈固定装置包覆于梯度线圈的外周壁。主磁体和梯度线圈的间隙中设置一个梯度线圈固定装置，可达到较好的减振、降噪效果。

Description

一种用于磁共振成像的磁体组件及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及磁共振成像技术，具体涉及一种用于磁共振成像的磁体组件及其制造方法。

【背景技术】

磁共振，也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)、自旋成像(spin imaging)、核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)，是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理是将人体置于特殊的磁场中，当被测对象置于磁场中后，其体内的氢原子可被极化。用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器收录，经电子计算机处理后获得图像。

MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。由于其可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像；且无电离辐射，对机体没有不良影响，因而在医学领域越来越多地被使用。

主磁体是磁共振成像系统的主要组成部分之一，用于产生一个均匀的磁场，目前市面上常用的主磁体多为超导磁体，其产生的磁场强度为1.5T或3.0T。梯度线圈是磁共振成像系统的另一重要部件，梯度线圈组由三组梯度线圈组成，用来产生在空间呈线性分布的梯度磁场。通过脉冲序列，可实现对梯度磁场幅度的时序控制。由此可引起成像区域内核子的进动频率随其空间位置的不同而不同，实现对成像物体中核子信号的空间编码。

通常，梯度线圈设置于主磁体的内部，且两者大致成同轴布置的空间关系，且两者之间有一个环状的间隙，为了使两者保持较稳定的配合关系，需要用楔状体等局部定位结构。然而，在梯度线圈工作时，梯度切换会产生噪音、振动，且被传送到主磁体(外壳)上，往往会造成患者的不适。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较低噪声的用于磁共振成像的磁体组件及其制造方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种用于磁共振成像的磁体组件，其包括主磁体、梯度线圈，所述主磁体设有沿轴向延伸的收容腔，所述梯度线圈安装于主磁体的收容腔中；所述梯度线圈与主磁体之间形成环状的间隙，所述间隙中设置有梯度线圈固定装置，且该梯度线圈固定装置包覆于梯度线圈的外周壁。

进一步的，所述梯度线圈固定装置为层状体，包括至少一层压缩膜及位于压缩膜一侧的回弹材料。

进一步的，所述梯度线圈具有外周壁，所述回弹材料贴附于梯度线圈的外周壁，所述压缩膜包裹于回弹材料外周。

进一步的，所述压缩膜轴向的相对两侧部粘贴到梯度线圈的外周壁。

进一步的，所述梯度线圈固定装置轴向相对两端分别邻近于所述间隙的轴向相对两端。

进一步的，所述梯度线圈固定装置至少包裹在梯度线圈外周壁一半的表面上，且梯度线圈固定装置自间隙的底缘向上延伸。

本发明为解决上述技术问题还可采用的技术方案是：一种用于磁共振成像的磁体组件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

提供主磁体，所述主磁体设有沿轴向延伸的收容腔；

提供梯度线圈，所述梯度线圈具有外周壁；

提供梯度线圈固定装置，将所述梯度线圈固定装置包裹于梯度线圈的外周壁，并使梯度线圈固定装置处于压缩状态；

将梯度线圈、梯度线圈固定装置一起安装于主磁体的收容腔内；

解除梯度线圈固定装置的压缩状态，使梯度线圈固定装置弹性地抵靠于主磁体收容腔的内表面上。

进一步的，所述梯度线圈固定装置包括压缩膜、回弹材料，所述梯度线圈和压缩膜之间形成密闭空间，密闭空间中填满回弹材料，在安装梯度线圈前，将密闭空间内的空气排出，并密封，将回弹材料压缩；待安装梯度线圈之后，破除密闭空间的密封状态。

进一步的，所述梯度线圈固定装置包括压缩袋、回弹材料，所述回弹材料填充于压缩袋中，所述压缩袋固定在梯度线圈表面。

进一步的，所述梯度线圈固定装置上设有气嘴。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过在主磁体和梯度线圈的间隙中设置一个梯度线圈固定装置，将梯度线圈外壁完全支撑，对梯度线圈进行更好的振动缓冲、同时阻隔梯度线圈外壁声音传播途径，或者吸收梯度线圈外壁的声音，从而达到减振减噪的效果。

【附图说明】

图1为本发明实施例的磁体组件示意图；

图2为图1沿纵向的剖面图；

图3为图1沿横向的剖面图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1-3所示，本发明用于磁共振成像的磁体组件100的一个实施例包括：主磁体1、梯度线圈2以及梯度线圈固定装置3。为了更加清楚的示意出以上三者的结构及位置关系，将部分相应的结构切除。

主磁体1优选为超导型磁体，其包括线圈架(未图示)、绕制于线圈架上的若干超导线圈(未图示)以及包围在外面的壳体11。所述壳体11内容纳有低温介质，例如液氦，所述超导线圈浸泡于低温介质中。所述主磁体1大致成圆筒状，其中心区域设有沿轴向延伸的收容腔12。

梯度线圈2包括三组子梯度线圈组，其分别记为Gx梯度线圈、Gy梯度线圈和Gz梯度线圈，各自产生的梯度方向在空间中相互正交，通常与空间坐标系中垂直于磁共振设备扫描床头脚方向的水平方向、铅垂方向和扫描床头脚方向一致，也与脉中序列中三个逻辑轴的梯度方向一致。三组子梯度线圈可以单独运行，也可任意两组线圈同时运行，也可三组线圈同时运行，即按需求合成任意方向的梯度磁场。在梯度线圈中，每组子梯度线圈具有阻抗和电感，分别由一个梯度放大器驱动。

梯度线圈2的三组子梯度线圈被用树脂材料或其他绝缘材料注塑成型后一个整体式结构，其具有大致成圆筒状的结构，适于安装于主磁体1的收容腔12内。所述梯度线圈2的外周壁20由绝缘材料形成、密闭且不透气。所述梯度线圈2也具有轴向延伸的孔21。

梯度线圈2安装于主磁体1的收容腔12中，且两者大致成同轴布置的方式组装在一起，两者之间形成大致成圆环状的间隙10，所述间隙10沿轴向延伸。梯度线圈固定装置3内置于间隙10中。

梯度线圈固定装置3为层状体，包括压缩膜31、回弹材料32。回弹材料32贴附于梯度线圈的外周壁32，所述压缩膜31包裹于回弹材料32外周。压缩膜31在轴向的相对两侧部可以使用胶水粘在梯度线圈2外周壁21的轴向相对两端。此外，还可通过圆形密封圈33将压缩膜31固定于梯度线圈的外周壁32。梯度线圈外周壁32的轴向相对的两端处可设置环形槽道(未图示)，与密封圈33配合使用，环形槽道内可进一步涂抹有胶水，从而使压缩膜31与梯度线圈的外周壁32结合更可靠；所述密封圈33卡入槽道内，并将压缩膜31抵压、并固定于槽道中，同时可解决因密封圈厚度尺寸过大的而影响梯度线圈与主磁体的装配问题。梯度线圈固定装置3轴向相对两端分别邻近于所述间隙10的轴向相对两端。所述梯度线圈固定装置3至少包裹在梯度线圈外周壁32一半的表面上，且梯度线圈固定装置3自间隙10的底缘向上延伸。

其他实施方式中，也可以使用制成的压缩袋，将回弹材料填充在压缩袋中，形成梯度线圈固定装置；然后再将压缩袋固定在梯度线圈表面。

回弹材料可以为多孔吸音材质，如聚氨酯软泡、EPDM发泡海绵等，或者改性后具有阻燃性的吸音材质，也可以他们的组合材料。

回弹材料可以含有其他材质：隔音材质、隔热材质，和吸音材质组合使用。

整个回弹材料和压缩膜/袋组成的梯度线圈固定装置可以是一整块，也可以分块使用。

分块使用时，每块可以使用不同硬度、不同功能的回弹材料，不仅限于列举的材料。

同时梯度线圈的内壁及两端也可以采用此方法，减振减噪。

本发明是将梯度线圈外壁完全支撑，对梯度线圈进行更好的振动缓冲、同时阻隔梯度线圈外壁声音传播途径，或者吸收梯度线圈外壁的声音，从而达到减振减噪的效果。

本发明用于磁共振成像的磁体组件的制造方法为：

提供主磁体1，所述主磁体1设有沿轴向延伸的收容腔12；

提供梯度线圈2，所述梯度线圈具有外周壁20；

提供梯度线圈固定装置3，将所述梯度线圈固定装置包裹于梯度线圈的外周壁，并使梯度线圈固定装置处于压缩状态；

将梯度线圈2、梯度线圈固定装置3一起安装于主磁体1的收容腔12内；

解除梯度线圈固定装置的压缩状态，使梯度线圈固定装置弹性地抵靠于主磁体收容腔的内表面上。

所述梯度线圈固定装置3包括压缩膜31、回弹材料32，所述梯度线圈和压缩膜之间形成密闭空间，密闭空间中填满回弹材料，在安装梯度线圈前，将密闭空间内的空气排出，并密封，将回弹材料压缩；待安装梯度线圈之后，破除密闭空间的密封状态。具体的，可通过对密闭空间抽气或者挤压压缩膜，使密闭空间内的空气被排出，需要说明的是，并不要求密闭空间内空气都被排出的量或程度，取决于安装要求，即只要能够使梯度线圈固定装置在径向上能够收缩足够的尺寸，使梯度线圈被顺利的装配到主磁体即可。

梯度线圈固定装置3还可由压缩袋、回弹材料替换，所述回弹材料填充于压缩袋中，所述压缩袋固定在梯度线圈表面。所述梯度线圈固定装置3上进一步设有气嘴，用于抽真空。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于磁共振成像的磁体组件，其包括主磁体、梯度线圈，所述主磁体设有沿轴向延伸的收容腔，所述梯度线圈安装于主磁体的收容腔中，其特征在于，所述梯度线圈与主磁体之间形成环状的间隙，所述间隙中设置有梯度线圈固定装置，且该梯度线圈固定装置包覆于梯度线圈的外周壁。

2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的磁体组件，其特征在于，所述梯度线圈固定装置为层状体，包括至少一层压缩膜及位于压缩膜一侧的回弹材料。

3.根据权利要求2所述的用于磁共振成像的磁体组件，其特征在于，所述梯度线圈具有外周壁，所述回弹材料贴附于梯度线圈的外周壁，所述压缩膜包裹于回弹材料外周。

4.根据权利要求3所述的用于磁共振成像的磁体组件，其特征在于，所述压缩膜轴向的相对两侧部粘贴到梯度线圈的外周壁。

5.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的磁体组件，其特征在于，所述梯度线圈固定装置轴向相对两端分别邻近于所述间隙的轴向相对两端。

6.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的磁体组件，其特征在于，所述梯度线圈固定装置至少包裹在梯度线圈外周壁一半的表面上，且梯度线圈固定装置自间隙的底缘向上延伸。

7.一种用于磁共振成像的磁体组件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

提供主磁体，所述主磁体设有沿轴向延伸的收容腔；

提供梯度线圈，所述梯度线圈具有外周壁；

提供梯度线圈固定装置，将所述梯度线圈固定装置包裹于梯度线圈的外周壁，并使梯度线圈固定装置处于压缩状态；

将梯度线圈、梯度线圈固定装置一起安装于主磁体的收容腔内；

解除梯度线圈固定装置的压缩状态，使梯度线圈固定装置弹性地抵靠于主磁体收容腔的内表面上。

8.根据权利要求7所述的用于磁共振成像的磁体组件的制造方法，其特征在于，所述梯度线圈固定装置包括压缩膜、回弹材料，所述梯度线圈和压缩膜之间形成密闭空间，密闭空间中填满回弹材料，在安装梯度线圈前，将密闭空间内的空气排出，并密封，将回弹材料压缩；待安装梯度线圈之后，破除密闭空间的密封状态。

9.根据权利要求7所述的用于磁共振成像的磁体组件的制造方法，其特征在于，梯度线圈固定装置包括压缩袋、回弹材料，所述回弹材料填充于压缩袋中，所述压缩袋固定在梯度线圈表面。

10.根据权利要求7-9任一项所述的用于磁共振成像的磁体组件的制造方法，所述梯度线圈固定装置上设有气嘴。