CN1543913A - 头肢磁共振成像设备用磁体 - Google Patents

Abstract

本发明一种头肢磁共振成像设备用磁体，由带有两立柱开放式C型机架(1)、磁钢材料(2)、极头(3)、抗涡流盘(4)、匀场环调整片(5)、匀场环(6)、低温加热电缆(7)、温度探头(10)构成，要点是抗涡流盘(4)采用双层交错式去涡流盘，在极头(3)部件上下平面360°范围内安装有12对带有倾角匀场环(6)和相应数量匀场环调整片(5)，磁体低温加热电缆(7)与控制部分相互隔离分开装配，本发明磁体结构具有小巧的流线型外观和漏磁小，磁体净空间大，造价低等特点，是一种适用于头、四肢和儿童全身磁共振诊断服务的新型磁共振磁体。

Description

头肢磁共振成像设备用磁体

所属技术领域

本发明涉及一种医疗器械，特别是涉及一种医疗诊断头部、四肢及儿童全身的磁共振成像设备用永磁型磁体。

背景技术

磁体是磁共振设备的关键部件，要开发磁共振设备首先必需开发磁体，磁体为MRI成像系统提供一个在成像空间内足够均匀的磁场，它的性能直接关系到磁共振设备系统的信噪比，在一定程度上决定着图像的清晰度。

传统的永磁型磁体采用铁氧体磁性材料的缺点是场强低、重量重、体积大、封闭且实用性差。早期3000高斯磁体重达100吨，对后期磁体运输、安装带来极大的不便。随着科技发展，新型磁性材料钕铁硼的问世，世界各国都对低场永磁磁共振磁体的研制和开发加大了投入，已出现了开放式(OPEN型)磁体，这种磁体的优点是病人位于半敞开的检查床上不会产生通常MRI受检者常有的恐惧心理，易为儿童或其它焦躁型患者所接受，别外它会一改病人仰卧或俯卧接受MRI检查先例，使病人的取坐姿检查某些部位，并为MRI开展介入治疗提供可能。但是由于上述产品在整体结构上均采用分体式拼装结构，磁轭铁部分由多部分组成，在加工和装配中无法保证磁体上下轭铁的平行度，因此使磁体的指标受到了一定的影响，特别是增加了机械强度方面的隐患，同时影响了磁路的均匀流畅。

针对上述磁共振磁体磁轭铁由多部分拼装产生的缺陷，本申请人开发出一种名为“两立柱开放式C型永磁型磁共振用磁体”，并申请了国际专利，申请号为PCT/CN03/00229，该申请的两立柱开放式永磁型磁共振磁体，由轭铁、磁性材料、极头、涡流盘、匀场环、梯度线圈构成，要点是轭铁为整体铸造而成，形状和结构为C型两立柱开放式整体结构。其产生的最大优点和效果是最大限度的保证上、下轭铁的平行度，使磁体机架的机械强度大幅度提高，保证了磁场的均匀度和磁路的流畅，同时轭铁框架的外形采取了流线型设计，更符合磁体的磁路设计原理要求，重量轻、漏磁小。

发明内容

本发明的目的是在上述两立柱开放式C型永磁型磁共振磁体的基础上，进一步开发、研制出一种适用于头肢及儿童全身的磁共振成像设备用永磁型磁体，同时减小设备体积和重量，较大幅度降低制造成本。

本发明的磁体由带有两立柱开放式C型的机架(1)、磁钢材料(2)、极头(3)、抗涡流盘(4)、匀场环调整片(5)、匀场环(6)、低温加热电缆(7)、温度探头、(10)构成，要点是极头(3)是一个环形槽结构，抗涡流盘(4)为双层去涡流盘，极头(3)部件的上下水平面360°范围内安装有带倾角匀场环(6)和相应数量的匀场环调整片(5)，磁体低温加热电缆(7)和控制部分相互隔离分开装配。

本发明与已有技术相比较，有明显的优点和效果：

在同类型其它磁体中，极头、护板、匀场环分别为独立零件，护板和极头连接，匀场环再与护板连接，经过两次装配后组成极头部件，这种结构工艺性差，制造成本高，经装配后，上、下极头部件同轴度很难得到保证，这将给磁体安装上、下梯度线圈后产生梯度的对中性带来不利影响。本发明将磁体极头与护板改为一体结构，形成一个环形槽结构，减小了两次装配产生的误差，使安装上、下梯度线圈后产生梯度场的对中性得到保证，且工艺性得到改进，降低了生产制造成本。

该磁体的极头部件上下水平面360°范围内安装的是带倾角的匀场环和相应数量的匀场片，这种带倾角的匀场环与其它磁体不带倾角的匀场环相比，更符合磁场空间走向，磁场稳定性好，经简单人工匀场后，磁场均匀度即可达到15PPm，解决了以往匀场工作耗时费力、磁场稳定性差的缺点。

其它类型磁体温度系统的温度探头、温度调控板、无感加热器、温度控制器均安装在磁体上，这种安装的结果是磁体外形尺寸加大，加热效果不稳定，造成磁场漂移量很大，本磁体在加热保温方面采用了加热部分和控制部分相互隔离分开的结构，温度探头经机架内部孔道安装在永磁体内，带有屏蔽特性的低温加热电缆均匀的缠绕在机架的上下轭铁表面，从而使加热系统磁场的干扰降到最低点，磁场漂移量可由其它磁体的4GS/年降至1GS/年。

涡流效应是MRI技术中最难攻克的课题，它对MRI系统的成像质量及功能有很大的影响，.该磁体选用复合极板材料—硅钢片，并在硅钢片的排列上采用双层交错式去涡流工艺，磁体净空间尺寸一般为270～290mm，采用双层交错式去涡流工艺，其磁体净空间尺寸达到350mm。

本磁体开放度高，磁体净空间大，检查操作更加简便、舒适，整体式铸造机架和合理的结构，磁体整体具有小巧流畅的外观，磁场稳定性好，均匀度高，漏磁小，制造成本低，是一种适用于头、四肢和儿童全身磁共振诊断服务的新型磁共振磁体。

附图说明

图1为本发明的磁体整体结构示意图；

图2为极头部件图；

图3为双层交错式去涡流盘装配示意图；

图4为温度探头安装图；

图5为低温加热电缆安装图；

图1、图2、图3、图4、图5中，1机架，2磁钢材料，3极头，4抗涡流盘，5匀场环调整片，6带倾角匀场环，7低温加热电缆，8螺钉，9垫片，10温度探头，11孔道。

具体实施方式

结合上述图1、图2、图3、图4、图5中，阐述本发明具体实施方式：图中机架(1)选用低碳钢材料，整体结构为C型两立柱开放式，采用整体铸造后，通过两次热处理退火，使其机架内部结晶粒组织得到细化、均匀一致，内应力完全消除，经机加工后，获得较高的几何精度和较低的表面粗糙度，通过对机架在磁场中的受力分析，机架具有很高的强度，使用安全可靠。磁钢材料(2)选用钕铁硼复合材料，用粘结方式与机架(1)上下表面连接，极头(3)粘结在磁钢材料(2)上，双层交错式抗涡流盘(4)选用复合极板材料硅钢片粘在极头(3)的环形槽内，在极头(3)上下水平面360°范围内安装有12对带倾角的匀场环(6)和相应数量的匀场环调整片(5)，12对带倾角匀场环(6)之间加垫片(9)，并与相应数量匀场环调整片分别用螺钉(8)固定在极头(3)上，温度探头(10)安装在机架(1)内部孔道(11)内，带有屏蔽特性的低温加热电缆(7)均匀地缠绕在机架(1)的上、下轭铁表面。

Claims (6)

1、一种头肢磁共振成像设备用磁体，由带有两立柱开放式C型机架(1)，磁钢材料(2)，极头(3)，抗涡流盘(4)，匀场环调整片(5)，匀场环(6)，低温加热电缆(7)，温度探头(10)构成，其特征在于极头(3)是一个环形槽结构，抗涡流盘(4)为双层去涡流盘，在极头(3)部件的上下平面360°范围内安装有带倾角匀场环(6)和相应数量匀场环调整片(5)，磁体低温加热电缆(7)与控制部分相互隔离分开装配。

2、按照权利要求1所述的头肢磁共振成像设备用磁体，其特征在于抗涡流盘(4)为双层交错式去涡流盘，粘在极头(3)的环形槽内。

3、按照权利要求1或2所述的头肢磁共振成像设备用磁体，其特征在于抗涡流盘(4)选用复合极板材料硅钢片。

4、按照权利要求1所述的头肢磁共振成像设备用磁体，其特征在于在极头(3)部件的上下平面360°范围内安装有12对带倾角匀场环(6)和相应数量匀场环调整片(5)。

5、按照权利要求1所述的头肢磁共振成像设备用磁体，其特征在于温度探头(10)安装在机架(1)的内部孔道(11)内。

6、按照权利要求1所述的头肢磁共振成像设备用磁体，其特征在于电缆(7)均匀地缠绕在机架(1)的上、下轭铁表面。

Images