NL1033935C2 - Werkwijze en inrichting voor het lokaal afschermen van een MR supergeleidende magneetspoel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het lokaal afschermen van een MR

supergeleidende magneetspoel.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op supergeleidende magneetsyste-men en meer in het bijzonder op lokale gradiëntafschermlussen voor een supergeleidende magneet.

In één voorbeeld bevat een MR-systeem een koude massa, die een supergeleiden-5 de magneet, een magneetspoelondersteuningsstructuur en een heliumvat omvat. In het he-liumvat opgenomen vloeibaar helium verschaft koeling voor de supergeleidende magneet en handhaaft de supergeleidende magneet op een lage temperatuur voor supergeleidende werking, zoals duidelijk zal zijn voor de vakman. Het vloeibare helium handhaaft de supergeleidende magneet ongeveer en/of in hoofdzaak op de temperatuur van vloeibaar helium van 4,2 10 Kelvin (K). Voor thermische isolatie omvat het vloeibaar helium bevattende heliumvat in één voorbeeld een drukvat binnen een vacuümvat.

Een MR supergeleidende magneet bevat typisch verschillende spoelen, een stel primaire spoelen, die een uniform Bo-veld in het afbeeldingsvolume produceren, en een stel compensatiespoelen, die het randveld van de magneet begrenzen. Deze spoelen zijn gewik-15 keld van supergeleiders, zoals NbTi- of Nl^Sn-geleiders. De magneet wordt tot de temperatuur van vloeibaar helium (4,2 K) gekoeld, zodat de geleiders in hun supergeleidende toestand werken. De warmtebelastingen van de magneet, zoals deze door de straling en geleiding vanuit de omgeving worden geproduceerd, worden verwijderd door de verdamping van vloeibaar helium in een "open systeem" of door een 4K cryokoeler in een "gesloten systeem". De magneet is 20 typisch geplaatst in een cryostaat, om de warmtebelastingen daarvan tot een minimum te beperken, aangezien de vervanging van vloeibaar helium kostbaar is en aangezien het koelvermogen van een cryokoeler beperkt is. Indien de spoelen aan een wisselstroomveld, zoals een door gradiëntspoelen van het MR-systeem opgewekt wisselstroomveld, worden blootgesteld, worden wisselstroomveriiezen in de supergeleiders gegenereerd. Wanneer supergeleidende 25 spoelen aan een wisselstroomveld worden blootgesteld, wil dit zeggen, dat hystereseveriies en wervelstromen daarin worden geïnduceerd, welke bijdragen aan wisselstroomveriiezen, die de geleidertemperaturen kunnen verhogen en potentieel een uitdoving kunnen veroorzaken. De wisselstroomveriiezen dragen ook bij aan de totale warmtebelasting van het koelsysteem. Een toename van den warmtebelasting vereist extra cryogeen koelvermogen, waardoor de opera-30 tionele kosten toenemen.

Penetratie van wisselstoomgradiëntvelden in de supergeleidende magneet dienen tot een minimum beperkt te worden, zodat de totale warmtebelasting van de supergeleidende 1033935 -2- magneet door het koelsysteem kan worden verwijderd. Tegelijkertijd dienen de veldafscherm-effecten zeer klein te zijn in het afbeeldingsvolume, anders wordt de werking van het gradiënt-systeem aanzienlijk aangetast. Het gebruik van groot-volumeafschermgradiënten om penetratie van een wisselstroomgradiëntveld in de supergeleidende magneet te verminderen heeft een 5 grote negatieve invloed op de werking van het gradiêntsysteem.

Het zou daarom wenselijk zijn om een inrichting te hebben, die is ingericht om door penetratie van een wisselstroomgradiëntveld in de supergeleidende magneet veroorzaakte wisselstroomveriiezen te verminderen met een minimale invloed op de gradiêntsysteemwerking in het afbeeldingsvolume.

10 De uitvinding verschaft een werkwijze en inrichting voor het verminderen van penetra tie van wisselstroomgradiëntvelden in de supergeleidende magneet, die de hiervoorgenoemde nadelen overwinnen. Een supergeleidende draad is gepositioneerd langs delen van een supergeleidende magneetspoel van een MR-systeem. De supergeleidende draad koppelt met een magnetisch gradiëntveld en schermt lokaal de supergeleidende magneetspoel af.

15 Volgens één aspect van de uitvinding bevat een afschermspoelinrichting een een gesloten geleidende weg vormende supergeleidende draad, die een aantal langs delen van een eerste supergeleidende magneetspoel van een MR-systeem gepositioneerde bogen heeft, waarbij de bogen van het aantal bogen zijn geconfigureerd om magnetisch te koppelen met een door een magnetisch-veldgradiënt van een eerste richting gegenereerd magnetisch 20 gradiëntveld om de eerste supergeleidende magneetspoel lokaal af te schermen.

Volgens een ander aspect van de uitvinding bevat een MRI-inrichting een magneti-sche-resonantieafbeeldingssysteem met een aantal gradiëntspoelen, die rond een boring van een supergeleidende magneet zijn gepositioneerd om een polariserend magnetisch veld aan te leggen, en een HF-zendontvangersysteem en een HF-schakelaar, die door een pulsmoduul 25 worden bestuurd om HF-signalen naar een HF-spoelsamenstel te zenden om MR-afbeeldingen te verwerven, waarin de supergeleidende magneet een aantal supergeleidende magneetspoe-len omvat. De MRI-apparatuur bevat ook een eerste gradiëntafschermlus, die in de nabijheid van elke supergeleidende magneetspoel is geleid en is ingericht om met een magnetisch-veldgradiënt te koppelen, waarbij de magnetisch gradiëntveld één van een Gx magnetisch-veldgra-30 diént, een Gy magnetisch-veldgradiënt en een Gz magnetisch-veldgradiënt omvat.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding omvat een werkwijze het vormen van een supergeleidende magneetspoel en het geleiden van een eerste aantal boogdelen van een eerste gradiëntafschermspoel aangrenzend aan de spoel, waarbij de boogdelen van het eerste aantal boogdelen zijn ingericht om te koppelen met een eerste magnetisch-veldgradiënt.

35 Verschillende andere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk wor den uit de volgende gedetailleerde beschrijving en de tekeningen.

-3-

De tekeningen tonen één, op dit moment voor het uitvoeren van de uitvinding beoogde voorkeursuitvoeringsvorm.

In de tekeningen: fig. 1 is een schematisch blokdiagram van een MR-afbeeldingssysteem, dat voordeel 5 kan halen uit de uitvinding; fig. 2 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor elk van een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een y-gradiënt, Gy, gegenereerd Β,ζ-veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig. 3 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar 10 van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een y-gradiënt, Gy, gegenereerd B*-veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig. 4 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een y-gradiënt, Gy, gegenereerd Br veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; 15 fig. 5 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een y-gradiënt, Gy, gegenereerd Br veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig. 6 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een z-gradiënt, Gz, gegenereerd Bn-20 veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig- 7 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een z-gradiënt, Gz, gegenereerd Bn- .· veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig. 8 is een aanzicht in perspectief van een lokale gradiëntafschermlus voor een paar 25 van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een z-gradiënt, Gz, gegenereerd B*· veld zijn blootgesteld, volgens de uitvinding; fig. 9 is een aanzicht in perspectief van een stel van lokale gradiëntafschermlussen voor een paar van supergeleidende magneetspoelen, die aan een door een x-gradiênt, Gx, een y-gradiënt, Gy, en een z-gradiënt, Gz, gegenereerd Bn-veld zijn blootgesteld, volgens de uitvin-30 ding.

Er wordt nu verwezen naar fig. 1, waarin de hoofdcomponenten van een de voorkeur verdienend magnetische-resonantie afbeelding(MRI)systeem 10, dat voordeel haalt uit het opnemen van de uitvinding, zijn weergegeven. De werking van het systeem 10 wordt bestuurd door middel van een bedienerconsole 12, dat een toetsenbord of andere invoerinrichting 13, 35 een bedieningspaneel 14 en een weergavescherm 16 bevat. Het console 12 communiceert via een verbinding 18 met een afzonderlijk computersysteem 20, dat een bediener in staat stelt om de productie en weergave van afbeeldingen op het weergavescherm 16 te besturen. Het com- -4- putersysteem 20 bevat een aantal modules, die via een moederbord 20a met elkaar communiceren. Deze modules omvatten een beeldprocessormoduul 22, een CPU-moduul 24 en een geheugenmoduul 26, bekend in de techniek als een framebuffer voor het opslaan van afbeel-dingsgegevensreeksen. Het computersysteem 20 is met een schijfopslag 28 en een tapestation 5 30 verbonden voor opslag van afbeeldingsgegevens en programma's en communiceert met een afzonderlijke systeembesturing 32 via een snelle seriële verbinding 34. De invoerinrichting 13 kan een muis, een besturingsknuppel, een toetsenbord, een draaibol, een door middel van aanraking te activeren scherm, een lichtwand, een stembesturing, of een soortgelijke of equivalente invoerinrichting bevatten, en kan worden gebruikt voor interactief geometrievoorschrift. 10 De systeembesturing 32 bevat een reeks modules, die door middel van een moeder bord 32a met elkaar zijn verbonden. Deze modules bevatten een CPU-moduul 36 en een puls-generatormoduul 38, dat via een seriële verbinding 40 met het bedienerconsole 12 is verbonden. Via de verbinding 40 ontvangt de systeembesturing 32 commando's van de bediener om de uit te voeren aftastreeks aan te geven. Het pulsgeneratormoduul 38 doet de systeemcom-15 ponenten de gewenste aftastreeks uitvoeren en produceert gegevens, die de tijdsbepaling, sterkte en vorm van de geproduceerde HF-pulsen aangeven, en de tijdsbepaling en lengte van het gegevensverwervingsvenster. Het pulsgeneratormoduul 38 is verbonden met een reeks van gradiëntversterkers 42 om de tijdsbepaling en de vorm van de gradiëntpulsen, die tijdens de aftasting worden geproduceerd, aan te geven. Het pulsgeneratormoduul 38 kan ook patiëntge-20 gevens van een fysiologische-verwervingstuureenheid 44 ontvangen, welke stuureenheid 44 signalen van een aantal verschillende, met de patiënt verbonden sensoren ontvangt, zoals van aan de patiënt bevestigde elektroden afkomstige ECG-signalen. Ten slotte is het pulsgeneratormoduul 38 verbonden met een aftastkamerkoppelingsschakeling 46, die van verschillende sensoren, die met de toestand van de patiënt zijn verbonden, en van het magneetsysteem 25 afkomstige signalen ontvangt. Via de aftastkamerkoppelingsschakeling 46 ontvangt een pa-tiëntpositioneringssysteem 48 commando's om de patiënt naar de gewenste positie voor de aftasting te bewegen.

Door het pulsgeneratormoduul 38 geproduceerde gradiëntgolfvormen worden toegevoerd aan het gradiëntversterkersysteem 42, dat GGy en G*-versterkers heeft. Elke gra-30 diëntversterker activeert een corresponderende fysieke gradiëntspoel in een gradiëntspoelsa-menstel 50, dat is aangewezen om de voor het ruimtelijk coderen van verworven signalen gebruikte magnetisch-veldgradiênten te produceren. Het gradiëntspoelsamenstel 50 vormt een deel van een magneetsamenstel 52, dat een polariserende magneet 54 en een geheel-li-chaam(RF)spoel 56 bevat. Een zendontvangermoduul 58 in de systeembesturing 32 produ-35 ceert pulsen, die door een HF-versterker 60 worden versterkt en door een zend/ontvangstscha-kelaar 62 aan de HF-spoel 56 worden toegevoerd. De door de aangeslagen kernen in de patiënt geëmitteerde resulterende signalen kunnen door dezelfde HF-spoel 56 worden gedetec- -5- teerd en via de zend/ontvangstschakelaar 62 aan een voorversterker 64 worden toegevoerd. De versterkte MR-signalen worden gedemoduleerd, gefilterd en gedigitaliseerd in de ont-vangstsectie van de zendontvanger 58. De zend/ontvangstschakelaar 62 wordt door een van het pulsgeneratormoduul 38 afkomstig signaal bestuurd om tijdens de zendmodus de HF-ver-5 sterker 60 elektrisch met de spoel 56 te verbinden en om tijdens de ontvangstmodus de spoel 56 met de voorversterker 64 te verbinden. De zend/ontvangstschakelaar 62 kan ook een afzonderlijke HF-spoel (bijvoorbeeld een oppervlaktespoel) doen gebruiken in de zend- of ontvangstmodus.

De door de HF-spoel 56 opgepikte MR-signalen worden door het zendontvangermo-10 duul 58 gedigitaliseerd en overgedragen aan een geheugenmoduul 66 in de systeembesturing 32. Een aftasting is compleet, wanneer een reeks van ruwe k-ruimtegegevens in het geheugenmoduul 66 is verworven. Deze ruwe k-ruimtegegevens worden opnieuw gerangschikt in afzonderlijke k-ruimtegegevensreeksen voor elk te reconstrueren beeld en deze reeksen worden elk ingevoerd in een reeksprocessor 68, die de gegevens Fourier-transformeert tot een 15 reeks van afbeeldingsgegevens. Deze afbeeldingsgegevens worden via de seriële verbinding 34 naar het computersysteem 20 geleid, waarin de afbeeldingsgegevens in geheugen, zoals een schijfopslag 28, worden opgeslagen. In reactie op van het bedienerconsole 12 ontvangen commando's kunnen deze afbeeldingsgegevens worden gearchiveerd in een lange-termijnop-slag, zoals het tapestation 30, of kunnen deze afbeeldingsgegevens door de beeldprocessor 22 20 verder worden bewerkt en naar het bedienerconsole 12 worden geleid en gepresenteerd op de weergave 16.

Het gradiëntspoelsamenstel 50 heeft typisch drie stellen van spoelen (niet weergegeven). Elk stel van gradiëntspoelen produceert een gradiërrtveld in één van de x-, y- en z-richtin-gen. Elke gradiëntveldrichting heeft een unieke symmetrie. Dit wil zeggen, dat een in de x-rich-25 ting geproduceerd gradiëntveld een symmetrie heeft, die verschilt van de door gradiëntvelden in de y-richting en in de z-richting geproduceerde symmetrieën. Elk van de richtingen van de gradiëntvelden in de y-richting en in de z-richting heeft een symmetrie, die verschilt van de door gradiëntvelden in de x- en z-richtingen respectievelijk in de x- en y-richtingen geproduceerde symmetrieën. Bovendien hebben de symmetrieën van de in de x-, y- en z-richtingen geprodu-30 ceerde gradiëntvelden andere symmetrieën dan de symmetrie van het door de polariserende magneet 54 geproduceerde uniforme magnetisch veld.

Onder verwijzing naar fig. 2-9, zijn cilindrische paren van supergeleidende spoelen 70, 72 voor het produceren van een statisch uniform veld in een MR-systeem, zoals het MR-sys-teem 10 van fig. 1, weergegeven. De richting van het gradiëntveld bij elke supergeleidende 35 spoel 70,72 kan vooral axiaal (B*), vooral radiaal (Br) of een combinatie van beide (B„) zijn afhankelijk van de positie van de supergeleidende spoelen 70, 72. Op basis van de gradiëntveldrichting is lokaal een gradiëntafschermlus 75, die een aantal bogen 76 heeft, gewikkeld -6- langs de supergeleidende spoelen 70,72. De gradiëntveldrichting kan door middel van meting of berekening worden bepaald. Zodra de gradiëntveldrichting bekend is voor de positie van de supergeleidende spoel 70,72, kan de gradiëntafschermlus 75 langs de supergeleidende spoelen 70, 72 zodanig worden gewikkeld, dat de gradiëntveldrichting in hoofdzaak loodrecht staat 5 op een tussen paren van het aantal bogen 76 gevormde vlak.

De gradiëntafschermlus 75 is bij voorkeur een enkele supergeleidende draad of kabel, die aangrenzend aan de supergeleidende spoelen 70, 72 is gewikkeld om het aantal bogen 76 te vormen. De gradiëntafschermlus 75 bevat bifillaire verbinding 78 om magnetische leiding-koppeling te reduceren. Een supergeleidende verbinding 79 verbindt een eerste einde 80 van 10 de gradiëntafschermlus 75 met een tweede einde 81 van de gradiëntafschermlus 75 om een gesloten supergeleidende lus te vormen. In een voorkeursuitvoeringsvorm is de gradiëntafschermlus 75 aangrenzend aan het paar van supergeleidende spoelen 70, 72 gewikkeld. Er wordt echter beoogd, dat in de x- en y-gradiëntveldrichtingen elke supergeleidende spoel 70, 72 een aangrenzend daaraan gewikkelde afzonderlijke gradiëntafschermlus 75 heeft om een 15 gesloten supergeleidende lus voor elke supergeleidende spoel 70, 72 te vormen. Als alternatief kan elke boog van het aantal bogen 76 zijn gewikkeld via een in serie met de supergeleidende verbinding 79 verbonden afzonderlijke supergeleidende draad.

De supergeleidende spoelen 70, 72 en de gradiëntafschermlus 75 worden via een supergeleidend koelsysteem (niet weergegeven) gekoeld. Het supergeleidend koelen van de gra-20 diëntafschermlus 75 staat de gradiëntafschermlus 75 toe om in hoofdzaak gelijktijdig magnetisch te koppelen met de gradiëntvelden Gx, Gy en Gz. Dit wil zeggen, dat de gradiëntafschermlus 75 synchroon met één van de gradiëntvelden Gx, Gy en Gz werkt. Op deze wijze produceert opwekking van magnetische gradiëntvelden gelijktijdig een afschermstroom en een afscherm-veld in de gradiëntafschermlus 75 via een magnetische-fluxverbinding. Het afschermveld redu-25 ceert het wisselstroomveld en wisselstroomvertiezen in de supergeleidende spoelen 70,72 aanzienlijk. Omdat de gradiëntafschermlus 75 in dezelfde symmetrie als zijn corresponderende magnetisch-veldgradiënt is gewikkeld, wordt de daardoor gegenereerde netto magnetische flux niet beïnvloed door andere magnetisch-veldgradiënten of door de polariserende magneet 54.

Fig. 2-5 tonen een aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 75, die lokaal is ge-30 wikkeld langs delen van de supergeleidende spoelen 70, 72, welke spoelen aan door de y-gra-diënt, Gy, gegenereerde gradiëntvelden zijn blootgesteld. De lokale wikkeling van het aantal bogen 76 langs delen van de supergeleidende spoelen 70, 72, die aan door de x-gradiënt, Gx, gegenereerde gradiëntvelden zijn blootgesteld, is gelijk aan de in fig. 2-5 weergegeven lokale wikkeling na een 90° rotatie rond een centrale as 82.

35 Fig. 2-3 tonen een lokale wikkeling van een aantal bogen 76 van een gradiëntaf schermlus 75 langs gedeelten van de supergeleidende spoelen 70,72, die aan een door y-gra-diënten, Gy, gegenereerde B^-gradiëntvekJrichting 86 zijn blootgesteld. Elke supergeleidende -7- spoel 70, 72 bevat twee paren van bogen 88,90. Elk paar van bogen 88, 90 bevat bogen 92, 94, die in omtreksrichting langs gedeelten van een binnendiameter 96 respectievelijk een buitendiameter 98 zijn gewikkeld. Zoals is weergegeven in fig. 2, heeft elke supergeleidende spoel 70, 72 een gesloten gradiëntafschermlus 75, die aangrenzend daaraan is gewikkeld. Fig. 3 5 toont een gesloten gradiëntafschermlus 75, die aangrenzend aan het paar van supergeleidende spoelen 70, 72 is gewikkeld.

Fig. 4 toont een lokale wikkeling van het aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 75 langs gedeelten van het paar van supergeleidende spoelen 70, 72, die aan een door y-gra-diënten, Gy, gegenereerde Brgradiëntveldrichting 104 zijn onderworpen. Elke supergeleidende 10 spoel 70, 72 bevat twee stellen van bogen 106,108. Elk stel van bogen 106,108 bevat een paar van bogen 110,112, die in omtreksrichting langs gedeelten van een binnendiameter 114 van de supergeleidende spoelen 70, 72 zijn gewikkeld, en een paar van bogen 116, 118, die in omtreksrichting langs gedeelten van een buitendiameter 120 van de supergeleidende spoelen 70,72 zijn gewikkeld.

15 Fig. 5 toont een lokale wikkeling van het aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 75 langs gedeelten van het paar van supergeleidende spoelen 70, 72, die aan een door y-gra-diënten, Gy, gegenereerde Bz-gradiëntveldrichting 130 zijn blootgesteld. Elke supergeleidende spoel 70, 72 bevat twee stellen van bogen 132,134. Elk stel van bogen 132,134 bevat twee paren van bogen 136,138, die in omtreksrichting langs gedeelten van een binnendiameter 138 20 respectievelijk een buitendiameter 140 van de supergeleidende spoelen 70,72 zijn gewikkeld.

Fig. 6-8 tonen een aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 75, die lokaal langs gedeelten van de supergeleidende spoelen 70,72, die aan door z-gradiënten, Gz, gegenereer- . de gradiëntveldrichtingen zijn blootgesteld, zijn gewikkeld.

Fig. 6 toont een lokale wikkeling van het aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 25 75 langs gedeelten van het paar van supergeleidende spoelen 70, 72, die aan een door z-gradiënten, Gz, gegenereerde B^-gradiëntveldrichting 152 zijn blootgesteld. Elke supergeleidende spoel 70, 72 bevat een paar van bogen 154,156, die in omtreksrichting langs gedeelten van een binnendiameter 158 respectievelijk een buitendiameter 160 van de supergeleidende spoelen 70, 72 zijn gewikkeld.

30 Fig. 7 toont een lokale wikkeling van het aantal bogen 76 van een gradiëntafschermlus 75 langs gedeelten van het paar van supergeleidende spoelen 70, 72, die aan een door z-gradiënten, Gz, gegenereerde Brgradiëntveldrichting 162 zijn blootgesteld. Elke supergeleidende spoel 70,72 bevat een paar van bogen 164,166, die in omtreksrichting langs gedeelten van een binnendiameter 168 van de supergeleidende spoelen 70,72 zijn gewikkeld, en een paar 35 van bogen 170,172, die in omtreksrichting langs gedeelten van een buitendiameter 174 van de supergeleidende spoelen 70,72 zijn gewikkeld.

-8-

Fig. 8 toont een lokale wikkeling van het aantal bogen 76 van een gradiêntafschenmlus 75 langs gedeelten van het paar van supergeleidende spoelen 70, 72, die aan een door z-gra-diënten, Gz, gegenereerde Bj-gradiëntveldrichting 180 zijn blootgesteld. Elke supergeleidende spoel 70, 72 bevat twee paren van bogen 182,184, die in omtreksrichting langs gedeelten van 5 een binnendiameter 186 respectievelijk een buitendiameter 188 van de supergeleidende spoelen 70, 72 zijn gewikkeld.

Om supergeleidende spoelen 70, 72 lokaal af te schermen van magnetisch-veldgra-diënten in elk van de x-, y- en z-richtingen, heeft het paar van supergeleidende spoelen 70, 72 een aantal gradiëntafschermlussen 190,192,194, die daaromheen zijn gewikkeld, zoals weer-10 gegeven in fig. 9. Bij voorkeur wordt een richting van het op de supergeleidende spoelen 70, 72 inwerkende magnetisch gradiëntveld onafhankelijk bepaald voor elk van de G*. Gy, Gz magne-tisch-veldgradiënten. Wanneer de richting van het op elk van de supergeleidende spoelen 70, 72 inwerkende magnetisch gradiëntveld is bepaald, kan elke gradiëntafschermlus 190,192, 194 rond het paar van supergeleidende spoelen 70, 72 worden gewikkeld, zoals hierboven be-15 schreven, om te corresponderen met de magnetisch-gradiëntveldrichting voor een respectief magnetisch gradiëntveld. Zoals is weergegeven in fig. 9, schermen de gradiëntafschermlussen van het aantal gradiëntafschermlussen 190,192,194 het paar van supergeleidende spoelen 70, 72 lokaal af van een door elk van de G» Gy, Gz magnetisch-veldgradiënten gegenereerde Β,ζ-gradiëntveldrichting.

20 Het rond supergeleidende magneetspoelen van een polariserende magneet van een MR-systeem wikkelen van een aantal gradiëntafschermlussen op de hierboven beschreven wijze, produceert lokaal afschermvelden voor de supergeleidende magneetspoelen. Lokale afscherming van de supergeleidende magneetspoelen reduceert de invloed van gradiëntaf-schermvelden in het afbeeldingsvolume. De invloed van gradiëntafschermvelden op de magne-25 tisch gradiëntvelden, die worden gebruikt voor het ruimtelijk coderen van verworven signalen, is dus gereduceerd en de prestaties van het gradiëntsysteem kunnen worden verhoogd.

Daarom is een afschermspoelinrichting geopenbaard en deze bevat een supergeleidende draad, die een gesloten geleidende weg vormt en een aantal bogen heeft, welke bogen langs gedeelten van een eerste supergeleidende magneetspoel van een MR-systeem zijn ge-30 positioneerd, waarbij het aantal bogen is ingericht om magnetisch te koppelen met een door een magnetisch-veldgradiënt van een eerste richting gegenereerd magnetisch gradiëntveld om de eerste supergeleidende magneetspoel af te schennen.

Ook is MRI-apparatuur gepresenteerd en deze bevat een magnetische-resonantieaf-beeldingssysteem, dat een aantal rond een boring van een supergeleidende magneet geposi-35 tioneerde gradiëntspoelen heeft, om een polariserend magnetisch veld aan te leggen, en een HF-zendontvangersysteem en een HF-schakelaar, die dooreen pulsmoduul worden bestuurd om HF-signalen naar een HF-spoelsamenstel te zenden teneinde MR-afbeeldingen te verwer- -9- ven, waarin de supergeleidende magneet een aantal supergeleidende magneetspoelen omvat. De MRI-apparatuur bevat ook een eerste gradiëntafschermlus, die in de nabijheid van elke supergeleidende magneetspoel is geleid en is ingericht om te koppelen met een magnetisch-vekJgradiënt, waarbij de magnetisch-veldgradiënt één van een Gx magnetisch-veldgradiënt, een 5 Gy magnetisch-veldgradiënt en een Gz magnetisch-veldgradiënt omvat.

De uitvinding is ook belichaamd in een werkwijze, die het vormen van een supergeleidende magneetspoel en het leiden van een eerste aantal booggedeelten van een eerste gra-diëntafschermspoel aangrenzend aan de spoel, waarbij het eerste aantal booggedeelten is ingericht om te koppelen met een eerste magnetisch-veldgradiënt.

10 De uitvinding is beschreven in termen van de voorkeursuitvoeringsvorm en er wordt onderkend, dat equivalenten, alternatieven en modificaties naast de uitdrukkelijk genoemde equivalenten, alternatieven en modificaties mogelijk zijn en dat deze binnen het kader van de bijgevoegde conclusies vallen.

·> -10-

ONDERDELENLIJST

10 magnetische-resonantieafbee!ding(MRI)systeem 12 bedienerconsole 13 toetsenbord of andere invoerinrichting 14 stuurpaneel 16 weergavescherm 18 verbinding 20 afzonderlijk computersysteem 20a moederbord 22 afbeeldingsprocessormoduul 24 CPU-moduul 26 geheugenmoduul 28 schijfopslag 30 bandstation 32 afzonderlijke systeembesturing 32a moederbord 34 snelle seriële verbinding 36 CPU-moduul 38 pulsgeneratormoduul 40 seriële verbinding 42 stel van gradiëntversterkers 44 fysiologische-verwervingsstuureenheid 46 aftastkamerkoppelingsschakeling 48 patiëntpositioneringssysteem 50 gradiëntspoelsamenstel 52 magneetsamenstel 54 polariserende magneet 56 geheel-lichaam HF-spoel 58 zendontvangermoduul 60 HF-versterker 62 zend/ontvangstschakelaar 64 voorversterker 66 geheugenmoduul 68 arrayprocessor 70/72 supergeleidende spoel 75 gradiëntafschermlus - 11 - 76 aantal bogen 78 bifillaire geleiding 79 supergeleidende verbinding 80 eerste einde 81 tweede einde 82 centrale as 86 Brz-gradiêntveldrichting 88/90 paar van bogen 92/94 boog 96 binnendiameter 98 buitendiameter 101 computersysteem 104 Brgradiëntveldrichting 106/108 stel van bogen 110/112 boog 114 binnendiameter 116/118 boog 120 buitendiameter 130 Bz-gradiëntveldrichting 132/134 stel van bogen 136/138 boog 139 binnendiameter 140 buitendiameter 152 Β,ζ-gradiëntveldrichting 154/156 boog 158 binnendiameter 160 buitendiameter 162 Brgradiëntveldrichting 164/166 boog 168 binnendiameter 170/172 boog 174 buitendiameter 180 Bz-gradiëntveldrichting 182/184 boog 186 binnendiameter 188 buitendiameter 190/192/194 aantal gradiëntafschermlussen 1 033 935

Claims (10)

1. Afschermspoelinrichting, omvattende: een gesloten geleidende weg vormende supergeleidende draad (75), die een aantal, langs delen van een eerste supergeleidende magneetspoel (70) van een MR-systeem (10) gepositioneerde bogen (92, 94,110,112,116,118,136,138,154,156,164,166,170,172, 5 182,184) heeft, waarbij de bogen van het aantal bogen (92, 94,110,112,116,118,136, 138,154,156,164,166,170,172, 182, 184) is geconfigureerd om magnetisch te koppelen met een door een magnetisch-veldgradiënt van een eerste richting (Gx, Gy, Gz) gegenereerd magnetisch gradiëntveld om de eerste supergeleidende magneetspoel (70) lokaal af te schermen.

2. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 1, verder omvattende een eerste boog (94,118,138,156,172,184) van het aantal bogen (92,94,110,112,116,118,136,138, 154, 156.164.166.170.172.182.184) , die in omtreksrichting langs een buitendiameter (98,120, 140,160,174,188) van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld.

3. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 2, verder omvattende een tweede 15 boog (92,110,136,154,166,182) van het aantal bogen (92,94,110,112, 116,118, 136, 138.154.156.164.166.170.172.182.184) , die in omtreksrichting langs een binnendiameter (96,114,139,158,168,186) van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is geleid.

4. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 3, waarin een tussen de eerste (94, 20 156) en tweede (92,154) bogen gedefinieerd vlak in hoofdzaak loodrecht staat op een Bn- gradiëntveldrichting (86,152).

5. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 3, verder omvattende: een derde boog (116,138,170,184) van het aantal bogen (92, 94, 110,112,116, 118.136.138.154.156, 164,166,170,172, 182,184), die in omtreksrichting langs de 25 buitendiameter (98,120,140,160,174,188) van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld; en een vierde boog (112,136,164,182) van het aantal bogen (92, 94,110,112,116, 118.136.138.154.156, 164,166,170, 172,182,184), die in omtreksrichting langs de binnendiameter (96,114,139,158,168,186) van de eerste supergeleidende magneetspoel 30 (70) is gewikkeld.

6. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 5, verder omvattende: een vijfde boog (94,116,138,156,170,184) van het aantal bogen (92, 94,110, 112,116,118,136, 138, 154, 156,164,166,170,172, 182, 184), die in omtreksrichting lagns de buitendiameter van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld; en een zesde boog (92,110,136,154,166,182) van het aantal bogen (92,94,110, 5 112,116,118,136, 138, 154, 156,164,166,170,172,182, 184), die in omtreksrichting langs de buitendiameter van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld; een zevende boog (118,138,172,184) van het aantal bogen (92, 94, 110, 112, 116,118,136,138, 154, 156, 164,166, 170,172,182,184), die in omtreksrichting langs de binnendiameter van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld; en 10 een achtste boog (112,136, 164,182) van het aantal bogen (92, 94, 110, 112, 116, 118,136,138,154, 156, 164, 166, 170, 172, 182,184), die in omtreksrichting langs de binnendiameter van de eerste supergeleidende magneetspoel (70) is gewikkeld.

7. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 5, waarin een tussen de eerste (118, 172) en derde (116, 170) bogen gedefinieerd vlak in hoofdzaak loodrecht staat op een Br- 15 gradiëntveldrichting (104, 162).

8. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 5, waarin een tussen de eerste (118, 138.156.172.184) en vierde (112, 136, 164, 182) bogen gedefinieerd vlak in hoofdzaak loodrecht staat op een Bz-gradiëntveldrichting (130,180).

9. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 1, verder omvattende een 20 supergeleidende verbinding (49), die is ingericht om een eerste einde (80) van de supergeleidende draad (75) met een tweede einde (81) daarvan te verbinden.

10. Afschermspoelinrichting volgens conclusie 1, waarin de supergeleidende draad (75) een tweede aantal bogen (92, 94,110,112,116,118, 136,138,154,156,164,166, 170, 172, 182,184) heeft, die langs gedeelten van een tweede supergeleidende 25 magneetspoel (72) van een MR-systeem (10) zijn gepositioneerd, waarbij de bogen van het tweede aantal bogen (92, 94,110,112, 116,118,136,138, 154, 156,164, 166,170,172, 182.184) zijn ingericht om magnetisch te koppelen met het door de magnetisch-veldgradiënt van de eerste richting (Gx, Gy, Gz) gegenereerde magnetisch gradiëntveld om de tweede supergeleidende magneetspoel (72) lokaal af te schermen.