CN109856574A - 永磁磁共振成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种永磁磁共振成像装置，该装置包括：两个并列设置的磁体、两个并列设置的梯度线圈和两个隔热装置；其中，两个梯度线圈置于两个磁体之间，每个梯度线圈与对应侧的磁体之间均具有预设间隙，并且，每个间隙内均设置有一个隔热装置，隔热装置用于隔离对应的梯度线圈的热量。本发明中，通过在每个梯度线圈与对应侧的磁体之间的间隙内设置一个隔热装置，通过隔热装置隔离对应的梯度线圈散发的热量，并阻止热量的辐射和传导，还能阻止了梯度线圈与对应侧的磁体之间热量的对流，从而避免热量传递给磁体，保证磁体的温度稳定，进而保证了图像的质量。

Description

永磁磁共振成像装置

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体而言，涉及一种永磁磁共振成像装置。

背景技术

磁共振成像设备是上世纪最伟大的发明之一，几乎能用于人体各个部位的扫描，对人体没有电离辐射损伤。梯度线圈是磁共振成像设备的核心部件之一，它的主要作用是将电能转化为磁能，用来产生磁共振成像用的三维线性梯度磁场，对磁共振成像信号进行选层、相位编码以及频率编码。

目前，开放式永磁磁共振成像系统包括：并列设置且具有一定间隙的上磁体和下磁体、以及并列设置且具有一定间隙的上梯度线圈和下梯度线圈。上梯度线圈和下梯度线圈均置于上磁体与下磁体之间的间隙内，并且，上梯度线圈与上磁体之间具有间隙，下梯度线圈与下磁体之间也具有间隙。一般而言，永磁磁体对温度十分敏感，温度不稳定时会导致图像质量下降。然而，梯度线圈在工作时需要通过很大的电流，因此发热量很大，梯度线圈的温度上升明显，高于磁体的温度，这样一来，梯度线圈会通过热辐射、对流、传导等方式将热量传递到磁体上导致磁体温度不稳定，进而导致图像质量下降。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种永磁磁共振成像装置，旨在解决现有技术中梯度线圈将热量传递给磁体进而导致磁体的温度不稳定的问题。

本发明提出了一种永磁磁共振成像装置，该装置包括：两个并列设置的磁体、两个并列设置的梯度线圈和两个隔热装置；其中，两个梯度线圈置于两个磁体之间，每个梯度线圈与对应侧的磁体之间均具有预设间隙，并且，每个间隙内均设置有一个隔热装置，隔热装置用于隔离对应的梯度线圈的热量。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，每个隔热装置均包括：隔热机构；其中，隔热机构设置于间隙内且填充间隙。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，隔热机构为一个，隔热机构单独填充间隙。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，隔热机构为多个，各隔热机构均置于间隙内且共同填充间隙。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，隔热机构包括：支撑装置和至少一个隔热片；其中，支撑装置与对应侧的磁体相连接；各隔热片呈并列排布且均位置可调地设置于支撑装置。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，支撑装置包括：多个并列设置的支撑杆；其中，各支撑杆的第一端均与磁体相连接，各支撑杆的第二端均向梯度线圈处延伸，多个支撑杆围设成容置空间；各隔热片置于容置空间内且均位置可调地与多个支撑杆相连接。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，每个隔热片均与各支撑杆滑动连接，并且，每个隔热片均通过紧固件紧固于各支撑杆的任一位置处。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，每个隔热片均具有第一预设黑度。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，每个梯度线圈朝向对应侧的磁体的一面均设置有具有第二预设黑度的隔热层。

进一步地，上述永磁磁共振成像装置中，隔热层为导电隔热层，导电隔热层为多个且共同覆盖梯度线圈。

本发明中，通过在每个梯度线圈与对应侧的磁体之间的间隙内设置一个隔热装置，通过隔热装置隔离对应的梯度线圈散发的热量，并阻止热量的辐射和传导，还能阻止了梯度线圈与对应侧的磁体之间热量的对流，从而避免热量传递给磁体，保证磁体的温度稳定，进而保证了图像的质量，解决了现有技术中梯度线圈将热量传递给磁体进而导致磁体的温度不稳定的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的永磁磁共振成像装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的永磁磁共振成像装置中，隔热机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的永磁磁共振成像装置中，隔热机构的又一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的永磁磁共振成像装置的具体应用实例的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的永磁磁共振成像装置的结构示意图。如图所示，永磁磁共振成像装置包括：两个磁体1、两个梯度线圈2和两个隔热装置。其中，两个磁体1并列设置，两个磁体1之间具有第一预设距离。两个梯度线圈2也为并列设置，两个梯度线圈2之间具有第二预设距离，并且，两个梯度线圈2均置于两个磁体1之间的间隙内。每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间均具有预设间隙4。具体地，如图1所示，两个磁体1可以为上磁体和下磁体，两个梯度线圈2可以为上梯度线圈和下梯度线圈，上磁体与上梯度线圈之间具有预设间隙，下磁体与下梯度线圈之间也具有预设间隙。

具体实施时，第一预设距离和第二预设距离均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。预设间隙也可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。

在每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内均设置有一个隔热装置，该隔热装置用于隔离对应的梯度线圈2的热量，降低梯度线圈2散发出的热量传递给磁体1。

可以看出，本实施例中，通过在每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内设置一个隔热装置，通过隔热装置隔离对应的梯度线圈2散发的热量，并阻止热量的辐射和传导，还能阻止了梯度线圈2与对应侧的磁体1之间热量的对流，从而避免热量传递给磁体1，保证磁体1的温度稳定，进而保证了图像的质量，解决了现有技术中梯度线圈将热量传递给磁体进而导致磁体的温度不稳定的问题。

参见图1至图4，上述实施例中，每个隔热装置均可以包括：隔热机构3。其中，隔热机构3设置于间隙4内，即隔热机构3设置于梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内，并且，隔热机构3填充该间隙4，隔热机构3应能够将梯度线圈2朝向对应侧的磁体1的一面遮盖。这样，能够有效地将梯度线圈2散发的热量进行隔离，阻止热量的辐射和传导，还能阻止梯度线圈2与磁体1之间的热量的对流，从而降低了梯度线圈2对磁体1的传热。

隔热机构3可以为一个，隔热机构3单独填充整个间隙4。当然，也可以是，隔热机构3为多个，各隔热机构3均置于间隙4内，并且，各隔热机构3共同填充间隙4。隔热机构3为一个还是多个，可以根据实际情况来确定，只要能够保证隔热机构3的数量能够填充每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4即可，本实施例对此不做任何限制。

继续参见图1至图4，上述实施例中，隔热机构3可以包括：支撑装置31和至少一个隔热片32。其中，支撑装置31与对应侧的磁体1相连接。具体地，支撑装置31设置于每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内，支撑装置31与磁体1相连接，并且，支撑装置31向梯度线圈2处延伸。具体实施时，支撑装置31与磁体1的连接方式可以为粘接连接等，本实施例对此不作任何限制。优选的，支撑装置31与对应侧的磁体1相粘接。

各隔热片32呈并列排布，每个隔热片32均与梯度线圈2相平行。各隔热片32均位置可调地设置于支撑装置31，即每个隔热片32在支撑装置31上的位置可调节。

具体实施时，隔热片32的厚度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。具体实施时，隔热片32的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4可以设置匀场片5，匀场片5粘接于磁体1，为了适应匀场片5，可以调节隔热片32在支撑装置31的位置，进而保护匀场片5。参见图2，当匀场片5较薄时，隔热片32可以设置有两个，两个隔热片32在匀场片5的上方均匀分布。参见图3，当匀场片5较厚时，隔热片32可以设置有一个，并调节隔热片32在支撑装置31上的位置。

具体实施时，相邻两个隔热片32之间的间距可以相同也可以不同，本实施例对此不作任何限制。并且，相邻两个隔热片32之间间距的数值也可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，最靠近梯度线圈2处的隔热片32与梯度线圈2之间的距离，以及最靠近磁体1处的隔热片32与磁体1之间的距离，均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

可以看出，本实施例中，隔热机构3的结构简单，便于实施，并且，隔热片32的设置能够有效地将梯度线圈2散发的热量进行隔离，阻止热量的辐射、传导和对流，从而降低了梯度线圈2对磁体1的传热。各隔热片32在支撑装置31上的位置可调节，能够根据实际情况调节隔热片32的位置，有效地将梯度线圈2散发的热量进行隔热和阻挡，并疏散热量，还能保护其他部件，尤其是，当间隙4内设置有匀场片5时，能够有效地保护匀场片5，避免匀场片5的损坏。

参见图2和图3，上述实施例中，支撑装置31可以包括：多个支撑杆311。其中，多个支撑杆311并列设置，各支撑杆311的第一端均与磁体1相连接，各支撑杆311的第二端均向梯度线圈2处延伸。具体地，各支撑杆311均垂直地设置于梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内，每个支撑杆311的第一端与磁体1之间的连接方式可以为粘接连接，每个支撑杆311的第二端可以与梯度线圈2相接触，也可以不接触，本实施对此不做任何限制。

多个支撑杆311围设成一个容置空间，各隔热片32置于容置空间内，并且，各隔热片32均位置可调地与多个支撑杆311相连接。具体地，每个隔热片32均可以呈四边形，支撑杆311可以为四个，则四个支撑杆311分别设置于隔热片32的四个角处，并且，每个隔热片32在四个支撑杆311上的位置可调节。

具体实施时，支撑杆311的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，支撑杆311为四个。

各隔热片32与多个支撑杆311位置可调地连接方式有很多种，本实施例中仅仅介绍其中一种，但并不限于此，本实施例对此不做任何限制：每个隔热片32均与各支撑杆311滑动连接，并且，每个隔热片32均通过紧固件紧固于各支撑杆311的任一位置处。具体地，以其中一个隔热片32为例，隔热片32可沿多个支撑杆311滑动，当隔热片32滑动至所需位置处紧固件对隔热片32进行紧固使得隔热片32与各支撑杆311相对固定，从而使得隔热片32可固定于各支撑杆311所需位置。具体实施时，紧固件可以为一个、两个、三个或者四个或者多个，只能能够保证将隔热片32紧固于支撑杆311的所需位置即可，本实施例对此不作任何限制。

可以看出，本实施例中，支撑装置31能够起到稳定支撑作用，各隔热片32与支撑装置31之间的位置可调地连接方式，结构简单，便于实施。

具体实施时，当隔热机构3为多个时，相邻的隔热机构3中的支撑装置31可以共用，但需要注意，共用支撑装置31时，若隔热片32为导电隔热片时，需要保证各导电隔热片之间不导电即可。

上述各实施例中，每个隔热片32均具有第一预设黑度，该第一预设黑度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。例如，每个隔热片32均可以为抛光的铜。这样，通过限定各隔热片32的黑度，能够降低梯度线圈2散发的热量的传递。

上述各实施例中，每个梯度线圈2朝向对应侧的磁体1的一面均设置有隔热层，隔热层具有第二预设黑度。其中，第二预设黑度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。例如，隔热层可以为抛光的铜。

当隔热层为导电隔热层时，导电隔热层为多个，并且，各导电隔热层共同覆盖整个梯度线圈2。这样，通过设置多个导电隔热层能够有效地防止涡流，避免涡流影响图像质量。

优选的，每个磁体1与对应的梯度线圈2相对的面均刷漆，使其具有一定黑度。在本实施例中，漆的黑度取0.94。

参见图1至图4，以一对磁体1和梯度线圈2为例进行介绍。参见图4，磁体1为上磁体，梯度线圈为上梯度线圈2。上梯度线圈的直径为1m，上梯度线圈的表面温度为62℃，上磁体的温度为32°，上梯度线圈与上磁体之间的距离为15mm。上磁体与上梯度线圈相对的面均刷漆，漆的黑度取0.94。在未设置隔热装置之前，热辐射传热功率大约156W，热对流传热功率大约90W，热传导传热功率大约44W，总传热功率290W。

在上梯度线圈与上磁体之间的间隙4中设置一个隔热机构3，隔热机构3单独填充整个间隙4。支撑杆311为四个，四个支撑杆311的第一端均与上磁体相粘接，四个支撑杆311的第二端均向上梯度线圈处延伸，隔热片32为一个，隔热片32的厚度为0.5mm，隔热片32为抛光铜片制成。隔热片32置于间隙4的中间位置，即，隔热片32与上梯度线圈之间的间距和隔热片32与上磁体之间的间距均为7.5mm。上梯度线圈朝向上磁体的一面设置有多个导电隔热层，各导电隔热层共同覆盖上梯度线圈。每个导电隔热层均为铜箔制成。在设置隔热装置之后，辐射传热功率大约2W，隔热片32的设置使得温差减半，其格拉晓夫数约600～700，远小于形成对流条件，无法形成对流，不进行对流传热，热传导传热功率约45W，总传热功率47W，下降了83％。

综上所述，本实施例中，通过在每个梯度线圈2与对应侧的磁体1之间的间隙4内设置一个隔热装置，通过隔热装置隔离对应的梯度线圈2散发的热量，并阻止热量的辐射和传导，还能阻止了梯度线圈2与对应侧的磁体1之间热量的对流，从而避免热量传递给磁体1，保证磁体1的温度稳定，进而保证了图像的质量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种永磁磁共振成像装置，其特征在于，包括：两个并列设置的磁体(1)、两个并列设置的梯度线圈(2)和两个隔热装置；其中，

两个所述梯度线圈(2)置于两个所述磁体(1)之间，每个所述梯度线圈(2)与对应侧的所述磁体(1)之间均具有预设间隙(4)，并且，每个所述间隙(4)内均设置有一个所述隔热装置，所述隔热装置用于隔离对应的所述梯度线圈(2)的热量。

2.根据权利要求1所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，每个所述隔热装置均包括：隔热机构(3)；其中，

所述隔热机构(3)设置于所述间隙(4)内且填充所述间隙(4)。

3.根据权利要求2所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，所述隔热机构(3)为一个，所述隔热机构(3)单独填充所述间隙(4)。

4.根据权利要求2所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，所述隔热机构(3)为多个，各所述隔热机构(3)均置于所述间隙(4)内且共同填充所述间隙(4)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，所述隔热机构(3)包括：支撑装置(31)和至少一个隔热片(32)；其中，

所述支撑装置(31)与对应侧的所述磁体(1)相连接；

各所述隔热片(32)呈并列排布且均位置可调地设置于所述支撑装置(31)。

6.根据权利要求5所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，所述支撑装置(31)包括：多个并列设置的支撑杆(311)；其中，

各所述支撑杆(311)的第一端均与所述磁体(1)相连接，各所述支撑杆(311)的第二端均向所述梯度线圈(2)处延伸，多个所述支撑杆(311)围设成容置空间；

各所述隔热片(32)置于所述容置空间内且均位置可调地与多个所述支撑杆(311)相连接。

7.根据权利要求6所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，每个所述隔热片(32)均与各所述支撑杆(311)滑动连接，并且，每个所述隔热片(32)均通过紧固件紧固于各所述支撑杆(311)的任一位置处。

8.根据权利要求5所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，每个所述隔热片(32)均具有第一预设黑度。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，每个所述梯度线圈(2)朝向对应侧的磁体(1)的一面均设置有具有第二预设黑度的隔热层。

10.根据权利要求9所述的永磁磁共振成像装置，其特征在于，所述隔热层为导电隔热层，所述导电隔热层为多个且共同覆盖所述梯度线圈(2)。