CN1455267A - 磁共振设备和可配备有填隙片的支承装置 - Google Patents

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CN1455267A CN03123263.9A CN03123263A CN1455267A CN 1455267 A CN1455267 A CN 1455267A CN 03123263 A CN03123263 A CN 03123263A CN 1455267 A CN1455267 A CN 1455267A
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诺伯特·格布哈特
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Abstract

本发明公开了一种磁共振设备和一种可配备有填隙片的支承装置。该磁共振设备包括一个接纳空间(120，420)，该接纳空间用于安放至少一个可配备有填隙片(160)的支承装置(150，350，450)和至少一个用于导送一种冷却该填隙片(160)的冷却介质的空心体(155，156，157，355，356，357，470)。此外，该可配备有填隙片(160)的支承装置(150，350)设计成具有至少一个用于导送冷却所述填隙片(160)的冷却介质的空心体(155，156，157，355，356，357)。

Description

磁共振设备和可配备有填隙片的支承装置
技术领域
本发明涉及一种磁共振设备和一种可配备有填隙片的支承装置。
背景技术
磁共振技术是一种公知的技术，用来获得被检查物体的体内图像。其中，在磁共振设备中，将一个由基本磁场磁铁产生的静态基本磁场与由一个梯度线圈系统产生的、快速接通的梯度磁场进行叠加。此外，磁共振设备包括一个高频系统，该高频系统向被检查物体发射用于触发磁共振信号的高频信号和接收该触发的磁共振信号，以此磁共振信号为基础生成磁共振图像。
其中，基本磁铁磁场的高度均匀性是一个对磁共振图像质量起决定作用的因素。基本磁铁磁场在磁共振设备均匀体积内部的不均匀性会对该质量产生很大影响。因此，为改善基本磁铁磁场在均匀体积内部的均匀性，采用了所谓的填隙片系统(Shimsystem)。这里，分为被动填隙片系统和主动填隙片系统。在被动填隙片系统中，将多个由磁性材料特别是铁磁性铁合金制成的元件按合适的布置方式安装到磁共振设备的检查空间中。为此，在安装这些元件之前对均匀空间内部的基本磁铁磁场进行测量。根据测得的值由一个计算程序确定元件合适的数量和配置。
在美国专利说明书US 5786695中描述了一种基本为空心圆柱体的磁共振设备，其带有基本为空心圆柱体的梯度线圈系统。其中，该梯度线圈系统在其一例上的梯度线圈和其另一侧上与梯度线圈相配的屏蔽线圈之间具有一个基本上是空心圆柱体的、用于安放可配备有填隙片的支承装置的接纳空间。支承装置大致沿梯度线圈系统纵向延伸，并沿梯度线圈系统圆周方向上均匀分布地固定在梯度线圈系统屏蔽线圈一侧的部件上。因为对保持填隙片作用相同来说保持填隙片处于相同温度是十分重要的，所以将支承装置如下配置：该支承装置在朝向梯度线圈的屏蔽线圈一侧的部件具有两个沿纵向展开的板条，由板条、梯度线圈系统屏蔽线圈一例的部件和支承装置自身的限定，形成沿纵向延伸的圆柱形空腔。通过该空腔可以鼓风送入用于冷却的空气。此外，由此可以很好地将梯度线圈系统中产生的热量带离填隙片。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种磁共振设备和一种可配备有填隙片的支承装置，从而可以使填隙片具有良好的温度稳定性。
对于磁共振设备来说，上述技术问题是这样解决的：该磁共振设备包括一个接纳空间，该接纳空间用于安放至少一个可配备有填隙片的支承装置和至少一个用来导送一种冷却填隙片的冷却介质的空心体。
作为上述磁共振设备的改进结构，该空心体固定安装在接纳空间内。优选该空心体在一纵向端部封闭，并具有侧向输出口。尤其是这些输出口沿纵向分布设置。对于该空心体的材料来说，优选该空心体由一种防锈的优质钢和/或黄铜构成。
作为上述磁共振设备的另一种改进结构，该空心体和支承装置构成一个结构单元，优选将该设置得尽可能接近填隙片。当然还可以将所述空心体与支承装置平行地伸展设置。
在上述磁共振设备中，该支承装置可以由一种导热性能良好的塑料制成。
在上述磁共振设备的又一种改进结构中，支承装置和空心体大体沿所属接纳空间纵向延伸。优选空心体具有圆形或椭圆形横截面的管状结构。还可以使接纳空间、支承装置和空心体大体沿该梯度线圈系统或该基本磁场磁铁纵向延伸。
在上述磁共振设备的进一步改进结构中，该接纳空间由磁共振设备的梯度线圈系统、天线装置和/或基本磁场磁铁的表面限定而成。优选梯度线圈系统具有多个沿纵向贯通梯度线圈系统的、用于分别安放一个具有空心体的支承装置的接纳空间。也可以优选在梯度线圈系统和基本磁场磁铁之间构成一个用于安放多个支承装置和空心体的接纳空间。
作为上述磁共振设备的再一种改进结构，将接纳空间这样进行封闭，使得该接纳空间可用作另一个导送冷却介质的空心体。优选该接纳空间的开口可用能使冷却介质导入和导出的端盖封闭。对于其中的冷却介质来说，它可以是一种室温下的气态冷却介质，优选用空气；也可以是一种室温下的液态冷却介质，优选用水。
对于可配备有填隙片的支承装置来说，上述技术问题是这样解决的：该支承装置设计成具有至少一个用于导送冷却填隙片的冷却介质的空心体。
作为上述可配备有填隙片的支承装置的一种改进结构，该空心体设置得尽可能接近填隙片。
作为上述可配备有填隙片的支承装置的进一步改进结构，该支承装置由一种导热性能良好的塑料制成。
通过上述措施，可以将气态或液态冷却介质从各方向尽可能接近地导送到填隙片，因此可以实现将大部分热量带走，从而使填隙片具有良好的温度稳定性。
附图说明
下面结合附图从所描述的实施方式对本发明的优点、特征和细节作进一步说明：
图1为一个磁共振设备上部区域的纵剖面图；
图2以通过图1所示磁共振设备中间位置的横剖面图方式示出其上部区域的一个扇形段；
图3为一个配备有填隙片的支承装置的横剖面图；
图4为另一个磁共振设备上部区域的纵剖面图；
图5以通过图4所示磁共振设备中间位置的横剖面图方式示出其上部区域的一个扇形段。
具体实施方式
作为本发明的一种实施方式，图1示出了一个磁共振设备上部区域的纵剖面。图2以通过图1所示磁共振设备中间位置的横剖面图方式示出其上部区域的一个扇形段。其中，该磁共振设备包括一个基本上为空心圆柱体形状的超导基本磁场磁铁105，利用该磁铁至少可以在一个设置在基本磁场磁铁105空腔内的成像空间中产生一个尽可能均匀的静态基本磁场。在基本磁场磁铁105的空腔内设置了一个同样基本上为空心圆柱体形状的梯度线圈系统，利用该系统可以在成像空间内部产生一个可快速接通的梯度磁场。在梯度线圈系统110的空腔内设置了一个同样基本上为空心圆柱体形状的天线115，利用该天线可以向一个位于成像空间的被检查物体发射用于触发磁共振信号的高频信号和接收该触发的磁共振信号，以此磁共振信号为基础可形成磁共振图像。
除此之外，为了接纳配备有填隙片160的支承装置150，梯度线圈系统110包括沿梯度线圈系统110圆周方向分布的、彼此分离的、圆柱形接纳空间120，这些接纳空间沿纵向完全贯通梯度线圈系统110，并在径向相对于空心圆柱体的主轴具有相同的距离。在图1中示出了这些具有矩形横截面的接纳空间120之一的纵剖面。在接纳空间120中安放了配备有填隙片160的支承装置150。图1示出这些支承装置150之一沿其中心的纵截面。单个的填隙片160通过粘贴或者用螺丝固定在支承装置150上。这种由导热性能良好的塑料制成的支承装置150被设计成各自具有三个沿纵向完全贯通的空心体155、156和157。
接纳空间120在两端各用一个端盖130和140封闭，其中端盖130和140至少具有开口135、138、145和148。在那里，端盖130和140的开口135和145构成空心体155的直接延伸部分，相反，其它开口138和148各自为接纳空间120开通一个在填隙片160和支承装置150的表面与接纳空间120的表面之间形成的空腔。为了使一种室温的液态或气态冷却介质流过该空腔和空心体155、156和157，可在开口135、138、145和148上连接相应的装置。由于有冷却介质流动通过，填隙片160可以保持在大约恒定的温度值，而与该磁共振设备当时产生图像的运行状态无关，从而填隙片160所起的使基本磁铁磁场均匀化的作用可以被保持，而与当时产生图像的运行状态无关。尤其是能够避免由于填隙片160发热而引起的基本磁铁磁场均匀性恶化。
图3示出了作为本发明另一种实施方式的另一个配备有填隙片160的支承装置350的横截面，该支承装置相对图1和2中的支承装置150来说由一个带有盖板352的箱式基本单元35 1构成。其中，箱式基本单元351的底板和两壁设计成具有供冷却介质流动通过的空心体355、356和357。图3中的支承装置350使用了与图1和2的支承装置150相应的配合端盖。
作为本发明的又一种实施方式，图4再次示出另一种磁共振设备上部区域的纵剖面。图5以通过图4所示另一个磁共振设备中间位置的横剖面图方式示出其上部区域的一个扇形段。其中，与图1和图2的磁共振设备不同的是，在一个基本为空心圆柱体形状的基本磁场磁铁405和一个设置在基本磁场磁铁405空腔内、同样基本为空心圆柱体形状的梯度线圈系统410之间保留了一个基本上为空心圆柱体形状的自由空间，该自由空间被用作配备有填隙片160的支承装置450的接纳空间420。在那里，图4给出这些支承装置450之一的纵截面。在接纳空间420中固定安装了置于梯度线圈系统410上、沿梯度线圈系统410圆周方向分布的、沿纵向延伸的管状空心体470。这些空心体470之一在图4中以纵截面示出。其中，空心体470特别在其中间区域具有一排侧向输出口475，并在一端用一实心堵头以气密封方式封住。
空心圆柱体形接纳空间420在其端侧用端环430和440以气密封方式封闭。其中，端环430具有开口435，以便能够向管状空心体470鼓风送入特别是室温下的气态冷却介质，尤其是空气。此外，端环430还具有开口436，通过该开口可以另外向管状空心体470和配备有填隙片160的支承装置450之外的接纳空间420送入冷却介质。因而，端环440是这样设置开口446的，使得送入的冷却介质可以相应逸出。尤其是通过该开有侧向输出口475的管状空心体470，可以均匀地向整个未占用的接纳空间420导送冷却介质，并由此对所有填隙片160进行均匀的冷却。如果受技术和/或经济限制通过端环430和440仅仅实现了接纳空间420的不完全密封，从而仅仅通过开口436送入冷却介质对于实现冷却来说存在问题时，这样的结构就特别具有优点了。

Claims (22)

1.一种磁共振设备，其包括一个接纳空间(120，420)，该接纳空间用于安放至少一个可配备有填隙片(160)的支承装置(150，350，450)和至少一个用于导送一种冷却该填隙片(160)的冷却介质的空心体(155，156，157，355，356，357，470)。
2.按照权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述空心体(470)固定安装在所述接纳空间(420)内。
3.按照权利要求2所述的磁共振设备，其中，所述空心体(470)在一纵向端部封闭，并具有侧向输出口(475)。
4.按照权利要求3所述的磁共振设备，其中，所述输出口(475)沿纵向分布设置。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的磁共振设备，其中，所述空心体(470)由一种防锈的优质钢和/或黄铜构成。
6.按照权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述空心体(155，156，157，355，356，357)和支承装置(150，350)构成一个结构单元。
7.按照权利要求6所述的磁共振设备，其中，所述空心体(155，156，157，355，356，357)这样构成，使得它设置得尽可能接近填隙片(160)。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的磁共振设备，其中，所述支承装置(150，350，450)由一种导热性能良好的塑料制成。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的磁共振设备，其中，所述空心体(155，156，157，355，356，357，470)与支承装置(150，350，450)平行地伸展设置。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的磁共振设备，其中，所述支承装置(150，350，450)和所述空心体(155，156，157，355，356，357，470)大体沿所属接纳空间(120，420)纵向延伸。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的磁共振设备，其中，所述空心体(155，156，157，355，356，357，470)具有圆形或椭圆形横截面的管状结构。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的磁共振设备，其中，所述接纳空间(120，420)由该磁共振设备的梯度线圈系统(110，410)、天线装置(115)和/或基本磁场磁铁(105，405)的表面限定而成。
13.按照权利要求1至12中任一项所述的磁共振设备，其中，所述磁共振设备的梯度线圈系统(110)具有多个沿纵向贯通梯度线圈系统的、用于分别安放一个具有空心体(155，156，157，355，356，357)的支承装置(150，350)的接纳空间(120)。
14.按照权利要求1至13中任一项所述的磁共振设备，其中，在该磁共振设备的一个梯度线圈系统(410)和一个基本磁场磁铁(405)之间构成一个用于安放多个支承装置(450)和空心体(470)的接纳空间(420)。
15.按照权利要求12至14中任一项所述的磁共振设备，其中，所述接纳空间(120，420)、支承装置(150，350，450)和空心体(155，156，157，355，356，357，470)大体沿该梯度线圈系统(110，410)或该基本磁场磁铁(105，405)纵向延伸。
16.按照权利要求1至15中任一项所述的磁共振设备，其中，所述接纳空间(120，420)可这样封闭，使得该接纳空间(120，420)可用作另一个导送冷却介质的空心体。
17.按照权利要求16所述的磁共振设备，其中，所述接纳空间(120，420)的开口可用能使冷却介质导入和导出的端盖(130，140，430，440)封闭。
18.按照权利要求1至17中任一项所述的磁共振设备，其中，所述冷却介质是一种室温下的气态冷却介质，特别是空气。
19.按照权利要求1至17中任一项所述的磁共振设备，其中，所述冷却介质是一种室温下的液态冷却介质，特别是水。
20.一种可配备有填隙片(160)的支承装置(150，350)，其中，所述支承装置(150，350)设计成具有至少一个用于导送冷却所述填隙片(160)的冷却介质的空心体(155，156，157，355，356，357)。
21.按照权利要求20所述的支承装置(150，350)，其中，所述空心体(155，156，157，355，356，357)设置得尽可能接近所述填隙片(160)。
22.按照权利要求20或21所述的支承装置(150，350)，其中，所述支承装置(150，350)由一种导热性能良好的塑料制成。
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