CN1878457A - 用于移动mri系统的屏蔽装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于放置可移动MRI系统的拖车具有若干磁性材料形式的磁屏蔽，该磁屏蔽由一个刚性支撑结构或框架支撑在该拖车内。该许多层已成叠或叠层的形态而设置，具有对其余层的向里放置的横向最长的层，这样在屏蔽的横向端点该壁与拖车外壁之间的间隙的宽度大于其中心区域的宽度。该刚性框架保持该间隙并防止屏蔽与拖车壁接触。
Description
技术领域
本发明指向用于移动MRI系统的一种磁屏蔽装置，该系统安装在可运输的壳体中，诸如一个拖车或预制的结构。
背景技术
装载移动MRI(磁谐振显象)系统的拖车的磁屏蔽必须满足以下标准：根据对散射场的可应用规则它必须包含磁场；必须保持遵守静态场调节规范；以及该拖车屏蔽不应该通过屏蔽罩的整体运动损坏MRI系统的短期场的稳定性。
对安装在移动拖车中的已知MRI系统的场强的测量表明该系统受到场不稳定性的损害，该不稳定性由安装到拖车壁上的屏蔽钢的运动造成。特别是，对磁场的瞬时作用被看作屏蔽钢运动的结果，该运动由遍及拖车的不均匀热膨胀引起——外壁与屏蔽钢之间的膨胀系数的差别——和机械弯曲联结。当拖车被装在不平地面上时所有这些作用可以由于该拖车的扭动而被增加。已知这种作用限制这种移动MRI系统的性能。
发明内容
因此本发明的目的是提供用于拖车的磁屏蔽，或其它用于放置满足上述的要求的MRI系统的可变形壳体，诸如预制建筑物。
本发明的另一目的是对MRI系统的基于MRI系统的磁屏蔽以及用于MRI系统的可变形壳体相对传统设计提供明显的改进。
本发明的另一目的是提供可运输的MRI系统和壳体，在该壳体中该MRI系统在由于地形和环境的作用导致的壳体变形的情况中表现出改进的磁场稳定性。
通过根据本发明的屏蔽装置实现这些和其它目的与优点，在该屏蔽屏装置中为了去除屏蔽与拖车壁和顶的耦合，该拖车构造成具有安装在刚性结构如刚性支撑框架的、独立于外壁的屏蔽。此外，在本发明的优选实施例中，在此后的说明状态中，与传统的屏蔽相比较该钢屏蔽层的装置是倒置的。
为了确定这些测量的有效性，本发明者首先测量了具有安装到拖车壁上的传统的屏蔽的MRI系统的磁屏蔽运动，并将此运动与磁场漂移相关。然后测试根据本发明的该系统，显示出磁场的稳定性通过一个超过以前的测量(根据现有技术的传统屏蔽)大致25的因子而被改善，并且处在场漂移稳定性的静态安装规范以内。测量显示与安装在静态场地的类似系统相比较该移动系统没有显像功能局限。
本发明的其它目的、优点与新颖特征从以下详细描述本发明并与附图结合考虑时将变得显而易见。
附图说明
图1表示传统屏蔽层装置的一个例子；
图2表示图1的现有技术层结构的横剖面示意视图；
图3表示根据本发明的屏蔽层反转卧置的一个例子；
图4是根据本发明的层结构的横剖面示意视图；以及
图5是根据本发明的用于屏蔽层的支撑框架的示意透视图。
具体实施方式
图1是用于放置一移动MRI系统(未表示)的拖车(未表示)的传统屏蔽结构1的示意图。(为了简化和便于理解，以断开的形式仅表示整个屏蔽的一部分，)。由MRI系统产生的强磁场的等角点2近似地位于拖车和屏蔽的内部容积的中心部分。该屏蔽的功能是包括拖车内的磁场，以及最大程度地防止其传播到拖车壁(未表示)外面。
如在图1中见到的，该传统的屏蔽装置包括多个铁磁材料的屏蔽层，该屏蔽层在向内的方向，以连续较小横向尺寸层“码
”， (在该码
内横向尺寸向着壳体的中间部分减小)。如在图2中示意地表示的，此装置产生一个在拖车中间部分其厚度为最大的磁屏蔽，磁场的等角点位于该中间部分处，同时在该处通常遇到散射磁流的最大密度。优化所述层的横向范围以便最小化屏蔽的总质量。
图2是图1的屏蔽装置的横剖面示意俯视图，并表示沿图1的拖车4侧壁的磁屏蔽材料层3a-3e。因为各层被以“金字塔”型式码
使最小层面对该拖车的内部，面对该拖车外壁4的该层3a是平的或平面的，并沿其整个长度以均匀地窄的距离被外壁支撑，典型地是被一个刚性安装件4a支撑，如前所指出的，具有紧靠拖车外壁被支撑的屏蔽的此装置导致该拖车外壁和该磁屏蔽之间的屏蔽在拖车受到由于放置在不平地面上导致的扭转载荷时容易被损害。在这种条件下，外壁4上的外力(诸如风或热膨胀作用)被直接传递到屏蔽装置。
图3—5表示根据本发明的屏蔽装置的一个例子，该例子在两个方面不同于图l和图2的传统屏蔽，即支撑该屏蔽层和将它们码
。特别是，图3是对应于图1的示意性透视图，并表示屏蔽材料的若干层，该屏蔽材料以面向里的横向最长层3a和放置在最长层的外面的较短层3b-3e向拖车(未表示)外壁被码
如在图4中清楚见到的，使用屏蔽层3a-3e的颠倒排列(与图2比较)，该横向最长层3a放置在距外壁4最远处，该屏蔽装置与在屏蔽装置的端点6处的外壁分开一个大于沿根据图2中现有技术的拖车的整个长度存在的间隙d的间隙d′。事实上，如从图4可以看到的，该间隙宽度在拖车的整个长度上大于d，除了在靠近磁场等角点2的较小面积外，在那里磁屏蔽钢层的码
是最厚。
此外，也如图4中示意性所示的，根据本发明的屏蔽层的码
独立于拖车外壁由非柔性框架构件5支撑，该框架构件，例如可由不锈钢制成。图5是该刚性支撑框架15的示意图，该框架构件由一些单个构件5构成，支撑该屏蔽层(未单个地表示)，该屏蔽层转而被外部拖车壁包围，但不是支撑在其上。
通过以这种方式独立于拖车外壁支撑的屏蔽，屏蔽层3a-e与拖车外壁4之间的间隙d、d′受到的由于机械应力而导致的扭曲要比传统的装置小，在该传统装置中，该屏蔽装置支撑在拖车壁上。与由屏蔽层以相反顺序码
产生的较宽间隙组合的这一特征有助于当拖车被放置在不平的地面或由于局部的热膨胀，风或其它环境影响的作用时保持并确保在扭转载荷下外壁4与屏蔽层3a-e之间的物理等角点。
包括支撑框架构件5和屏蔽层3a-e的反向安排的实施例已表明用来产生与外界气候状态无关的用于MRI扫描器的环境，并且已使先进的MRI系统的全部性能在第一次移动安装中能成为可能。
用于屏蔽层的非柔性独立的支撑框架15确保屏蔽不相对于磁铁移动，尽管在其中放置屏蔽装置的其它壳体的拖车的变形。屏蔽层的反向安排允许磁屏蔽端点与可变形壳体的壁之问的较大的物理分离，将壳体变形的可能性降低到磁屏蔽装置变形的这一程度。
另一实施例可以包括材料的范围，包括用于非柔性支撑框架5的铁类材料。在外壁或顶与屏蔽钢之间可以设置热绝缘层，同时该结构可以将屏蔽层焊在一起而加强。层的“反向”安排的顺序可以是任何适合于拖车要求的顺序，只要包含屏蔽的端点(即最长的层)的磁性材料的薄片被置于大多数的磁性材料的其它薄片的内侧。同样，屏蔽层可以安装到支撑框架的内或外表面上。安装磁屏蔽装置的该框架自身可以被安装到MRI系统的磁性系统上，给出一种一体化“在盒子中的磁铁”的解决方案。
设计的实施例可以用于静态安装，在那里要求控制散射场和与外部热量和机械作用的隔离。本发明可以应用于任何可变形壳体内的安装，诸如道路拖车、预制的建筑物等。
因而本发明提供一种用于移动MRI扫描器的环境，该环境与外部气候条件绝缘，并能使先进的MRI系统的所有功能在移动安装中成为可能。本发明通过提供安装在一个非柔性支撑框架上的磁屏蔽装置来达到这一点，该框架对可变形的壳体是独立的，如对道路拖车。可以采用屏蔽层的反向安排，以增加磁屏蔽装置的端点与可变形壳体的壁之间的物理分隔。
上述内容仅为说明本发明而公开且不试图加以限制。因为对于技术人员来说可以出现包含本发明精神实质的公开的实施例的修改，本发明应该被解释成包括所附权利要求和其等效物的范围之内。
Claims (17)
1.一种用于磁场产生设备的磁屏蔽装置，该装置被安装在由外壁限定的可变形壳体中，所述屏蔽装置包括：
成叠设置的多个磁性材料层；以及
将所述层独立于所述外壁支撑在可变形的壳体内的刚性框架。
2.根据权利要求1的磁屏蔽装置，其中所述磁场产生装置是一台磁谐振显像装置。
3.根据权利要求2的磁屏蔽装置，其中该刚性框架基本上由不锈钢构成。
4.根据权利要求3的磁屏蔽装置，其中该磁性材料的所述层中的至少一些被焊接在一起。
5.根据权利要求2的磁屏蔽装置，其中该磁性材料的所述层是以包括屏蔽装置的端点的位于磁性材料的其它层的内侧的横向最长的层设置。
6.根据权利要求5的磁屏蔽装置，其中该层以沿内向的方向连续较短的层向着拖车的一个内壁被码
7.一种用于放置磁场产生设备的可变形的壳体，所述壳体包括：
外壁；
以码
设置的磁性材料的多个层；以及
将所述层独立于所述外壁支撑在可变形的壳体内的一个刚性框架。
8.根据权利要求7的可变形的壳体，其中所述磁场产生设备是一台磁谐振显像装置。
9.根据权利要求8的可变形的壳体，其中所述刚性框架基本上是由不锈钢构成。
10.根据权利要求9的可变形的壳体，其中磁性材料的所述层中的至少一些被焊在一起。
11.根据权利要求8的可变形的壳体，其中该磁性材料的层是以包括屏蔽装置的端点的处在其它磁性材料层的内侧的横向最长的层而设置。
12.根据权利要求11的可变形的壳体，还包括磁性材料的所述层与可变形的壳体的外壁和顶中的至少一个之间的绝热层。
13.一种磁谐振显像装置，包括：
一个可变形的壳体；以及
安装在所述可变形壳体中的磁谐振显像器；
其中所述可变形的壳体包括，
外壁；
码
设置的多个磁性材料层；以及
将所述层独立于所述外壁支撑在可变形的壳体内的一个刚性框架。
14.根据权利要求13的可变形的壳体，其中该刚性框架基本上由不锈钢构成。
15.根据权利要求14的可变形的壳体，其中磁性材料的所述层中的至少一些被焊在一起。
16.根据权利要求13的可变形的壳体，其中磁性材料的所述层以包括屏蔽端点的处在其它磁性材料层的内侧的横向最长的层设置。
17.根据权利要求16的可变形的壳体，还包括在磁性材料的所述层与可变形的壳体的外壁和顶中的至少一个之间的绝热层。
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