CN206945937U - 一种磁反馈补偿系统及其mri核磁检查室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磁补偿技术领域，公开一种磁反馈补偿系统及设有该磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室，包括由导线绕制的长方体线圈结构、感应磁场变化的感应探头和控制器；线圈结构中任意两个平行的面由一根导线绕制，绕制方式为导线以顺时针或逆时针绕制出长方体的平面一后，导线端部向垂直于平面一的方向延伸至一点，在该点处导线以同于平面一绕制方向绕制出与平面一平行的平面二；感应探头设于磁场源正上方；控制器与感应探头信号连接、与线圈结构电连接。本实用新型线圈结构易绕制、成本低且适用性强，采用纳米级感应探头可灵敏感应磁场变化，获得很好的补偿效果，最大程度消除外界磁场对MRI核磁检查室的干扰；相互平行的面共享一根导线的线圈结构设计节约了导线接线端口，简化系统结构。

Description

一种磁反馈补偿系统及其MRI核磁检查室

技术领域

本实用新型涉及磁补偿技术领域，具体的，涉及一种磁反馈补偿系统及设有该磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室。

背景技术

由机动车、高铁、地铁或电梯等磁性物体移动会导致匀强磁场发生缓慢的衰减或磁场变化，当需求均匀磁场环境时却无法做到屏蔽外界电磁的干扰，设备或场所等易受到周边磁环境变化的影响。

医用核磁共振设备检测室等医务室或实验室要求屏蔽不必要的干扰信号，防止设备检测图像出现不清晰等问题，现有技术中的医用核磁检查室等场所仅设置具有电磁屏蔽层的屏蔽墙体，但单纯只设置屏蔽墙体无法解决磁场干扰问题，因此需要寻求一种磁补偿系统来解决磁场干扰的问题。

现有技术中也有采用赫姆霍兹线圈的方式来均匀磁场，但亥姆霍兹线圈为圆线圈，各线圈之间相互独立，且对线圈之间的间距有要求，因此无法达到灵活运用的效果。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有核磁屏蔽方式的不足，提供一种通过在反方向建立补偿磁场，从而降低磁场干扰的磁反馈补偿系统，该系统线圈绕制简单、灵活度高，能进行连续实时的磁场补偿。

本实用新型同时提供一种设有该磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种磁反馈补偿系统，包括由导线绕制成长方体的线圈结构、用于感应磁场变化的感应探头和控制器；所述线圈结构中任意两个平行的面由一根导线绕制而成，任意一根所述导线以顺时针或逆时针方向绕制出所述长方体的平面一后，所述导线端部向垂直于所述平面一的方向延伸至一点，在该点处导线以同于平面一的绕制方向绕制出与平面一平行的平面二；所述感应探头设于磁场源正上方；所述控制器与感应探头信号连接，用于接收感应探头探测到的磁场变化信号；所述控制器与所述线圈结构电连接，用于控制导线中的电流。

线圈结构也可设计为球形或椭球型结构，但考虑到施工工艺等适用性的要求，本实用新型采用长方体结构，且同时具有结构简单、空间利用率最大化的特点。

优选地长方体结构在所述线圈通电后，产生的磁场方向均在X、Y、Z轴上，使磁场的合成和分解趋于简单明了化。

有匀强磁场需求的场所或设备通常对磁干扰异常灵敏，磁场的低频波动往往是由于较远距离的干扰引起的，对所述匀强磁场的磁干扰强度较小，但即便强度小，该干扰往往能造成某些损失，因此优选地将所述磁场感应探头的探测精度为纳米级，能感应到外界细微的磁场变化，以确保所述磁补偿系统迅速对磁场进行反向补偿。

优选地，所述导线端部与线圈结构之间设有滤波器，因工业的实际应用中，当存在电极时，外部金属电线未经滤波器处理直接进入屏蔽体会形成电磁信号发射源，将屏蔽外的各种杂波带入屏蔽室，从而影响到核磁设备的正常使用；而滤波器可以将导线引起的杂波过滤干净，保证屏蔽房环境安全。

进一步优选地，考虑到所述系统的整体功率问题，所述滤波器选用2A滤波器，可以满足实际需求，确保设备正常工作。

优选地，所述控制器包括接口端子，所述导线端部与接口端子连接，通过控制器直接控制导线中的电流通入情况，实现所述系统的集成化和精细化。

具体地，为使所述导线的进线端和出线端保持统一，任意一根所述导线的两端汇集于所述线圈结构的任一顶角处。

进一步地，所述导线的两端汇集的顶角处为该导线的进线端或出线端所在的顶角。

优选地，为便于所述线圈结构中所有导线的布线规整及保证所有导线的通电端集成在一起，本实用新型中所有导线两端均汇集于同一顶角，方便集中管理，以免出现线圈缠绕混乱的情况。

本实用新型所述磁反馈补偿系统结合实际使用情况，能在直流到1 kHZ频率范围内进行连续实时的磁场补偿。

本实用新型同时提供一种设有该磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室。

本实用新型所述磁反馈补偿系统可以很好的应用用于有均匀磁场需求的设备或场所，优选地应用在MRI核磁检查领域。

MRI也就是磁共振成像， MRI像正电子发射型计算机断层显像（PET）和单光子发射计算机断层显像（SPET）一样，用于成像的磁共振信号直接来自于被脉冲磁场激发后的物体本身，也可以说，磁共振成像也是一种发射断层成像。

由于在核磁共振机器及核磁共振检查室内存在非常强大的磁场，且该磁场为匀强磁场，当出现干扰磁场进入该核磁共振检查室时，该匀强磁场受到影响，造成图像的干扰，形成伪影，不利于被检查人病灶的显示。

所述检查室的大小、体积与所述线圈结构适配，所述检查室为长方体结构，所述线圈结构嵌设于MRI核磁检查室的墙体内，所述线圈结构的各面与所述MRI核磁检查室的墙面一一重合。

进一步，在所述MRI核磁检查室外设有控制室，所述控制器及所述线圈结构中所有导线的两端均设置在控制室，所述滤波器设于MRI核磁检查室与控制室之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型线圈结构易于绕制、成本低廉、操作简单且适用性强，采用纳米级的磁场感应探头，对磁场的变化感应灵敏，能够获得很好的动态补偿效果，最大程度地消除外界磁场的干扰；相互平行的面共享同一根导线的线圈结构设计大大节约了导线接线端口，使整个系统趋于简易化。

本实用新型所述MRI核磁检查室，利用所述线圈结构镶嵌在检查室墙体内，通过感应探头及控制器等联动使导线内通入电流来抵消或补偿外界磁场变化量，填补了目前国内医用核磁技术领域无法避免外界磁场对核磁设备干扰的空白，确保所述MRI核磁检查室内磁场保持平衡。

附图说明

图1为所述磁反馈补偿系统的结构示意图；

图2为所述磁反馈补偿系统单根导线的绕制结构示意图；

图3为图2中I部分放大图；

图4为图2中Ⅱ部分放大图；

图5为所述MRI核磁检查室的简略示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1～4所示，一种磁反馈补偿系统，包括由导线绕制成长方体的线圈结构1、用于感应磁场变化的感应探头2和控制器3；线圈结构1中任意两个平行的面由一根导线绕制而成，任意一根导线以顺时针或逆时针方向绕制出长方体的平面一后，导线端部向垂直于平面一的方向延伸至一点，在该点处导线以同于平面一的绕制方向绕制出与平面一平行的平面二；感应探头2设于磁场源正上方；控制器3与感应探头2信号连接，用于接收感应探头2探测到的磁场变化信号；控制器3与线圈结构1电连接，用于控制导线中的电流。

导线包括分别围绕长方体的六个面按顺时针或逆时针绕制的导线11、导线12、导线13。

本实用新型的线圈结构1采用长方体结构，具有结构简单、空间利用率最大化的特点，同时线圈通电后，产生的磁场方向均在X、Y、Z轴上，使磁场的合成和分解趋于简单明了化。

有匀强磁场需求的场所或设备通常对磁干扰异常灵敏，磁场的低频波动往往是由于较远距离的干扰引起的，对匀强磁场的磁干扰强度较小，但即便强度小，该干扰往往能造成某些损失，因此本实施例将感应探头2的探测精度选用纳米级，从而感应到外界细微的磁场变化，以确保磁补偿系统迅速对磁场进行反向补偿。

导线端部与线圈结构1之间设有滤波器4，因工业的实际应用中，当存在电极时，外界物体的启闭等动作会给信号带来杂波，因此设置滤波器4可防止线圈通电时电流将杂波带入。

滤波器4为2A滤波器。

控制器3包括接口端子（未示出），导线端部与接口端子连接，通过控制器直接控制导线中的电流通入情况，实现磁反馈补偿系统的集成化和精细化。

具体地，为使导线的进线端和出线端保持统一，任意一根导线的两端汇集于长方体线圈结构1的任一顶角处。

进一步地，导线的两端汇集的顶角处为该导线的进线端或出线端所在的顶角。

为便于所述线圈结构1中所有导线的布线规整及保证所有导线的通电端集成在一起，本实用新型中所有导线两端均汇集于同一顶角，方便集中管理，以免出现线圈缠绕混乱的情况。

当外界出现磁场干扰源时，感应探头2迅速工作，感应到磁场变化的大小及方向，并将感应到的数据信号反馈至控制器3，控制器3对数据信号进行快速分析处理后即启动线圈结构的工作，此时，导线11、导线12和导线13即在控制器3的控制下改变线圈中的电流大小及方向，经过滤波器4过滤杂波，从而产生相应的感应磁场，用于弥补外界磁场对本匀强磁场的影响，确保核磁的正常工作。

实施例2

如图1～5所示，本实施例提供一种设有上述磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室。

MRI也就是磁共振成像， MRI像正电子发射型计算机断层显像（PET）和单光子发射计算机断层显像（SPET）一样，用于成像的磁共振信号直接来自于被脉冲磁场激发后的物体本身，也可以说，磁共振成像也是一种发射断层成像。

由于在核磁共振机器及核磁共振检查室内存在非常强大的磁场，且该磁场为匀强磁场，当出现干扰磁场进入该核磁共振检查室时，该匀强磁场受到影响，造成图像的干扰，形成伪影，不利于被检查人病灶的显示。

本实施例所述检查室5的大小、体积与线圈结构适配，即检查室5为长方体结构，线圈结构1嵌设于MRI核磁检查室5的墙体内，线圈结构1的各面与MRI核磁检查室的墙面一一重合。

在MRI核磁检查室5外设有控制室6，控制器3及线圈结构1中所有导线的两端均设置在控制室6内，滤波器4设于MRI核磁检查室5与控制室6之间。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁反馈补偿系统，用于感应磁场源的磁场变化并及时对该变化做出补偿，其特征在于，包括由导线绕制成长方体的线圈结构、用于感应磁场变化的感应探头和控制器；所述线圈结构中任意两个平行的面由一根导线绕制而成，任意一根所述导线以顺时针或逆时针方向绕制出所述长方体的平面一后，所述导线端部向垂直于所述平面一的方向延伸至一点，在该点处导线以同于平面一的绕制方向绕制出与平面一平行的平面二；所述感应探头设于磁场源正上方；所述控制器与感应探头信号连接，用于接收感应探头探测到的磁场变化信号；所述控制器与所述线圈结构电连接，用于控制导线中的电流。

2.根据权利要求1所述磁反馈补偿系统，其特征在于，所述磁场感应探头的探测精度为纳米级。

3.根据权利要求1所述磁反馈补偿系统，其特征在于，所述导线端部与线圈结构之间设有滤波器。

4.根据权利要求3所述磁反馈补偿系统，其特征在于，所述滤波器为2A滤波器。

5.根据权利要求1所述磁反馈补偿系统，其特征在于，所述控制器包括接口端子，所述导线端部与接口端子连接。

6.根据权利要求1所述磁反馈补偿系统，其特征在于，所述线圈结构中所有导线两端均汇集于同一顶角。

7.一种包含有权利要求3～4任意一项所述磁反馈补偿系统的MRI核磁检查室，其特征在于，所述检查室为长方体结构，所述线圈结构嵌设于MRI核磁检查室的墙体内，所述线圈结构的六个面与所述检查室的六面墙体一一对应。

8.根据权利要求7所述MRI核磁检查室，其特征在于，在所述检查室外设有控制室，所述控制器及所述线圈结构中所有导线的两端均设置在控制室，所述滤波器设于检查室与控制室之间。