匀场环及具有该匀场环的磁共振磁体制造技术

本发明专利技术提供了一种匀场环及具有该匀场环的磁共振磁体。该匀场环在在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口。本发明专利技术通过改变匀场环结构，扩大了有效患者空间，降低了磁体重量，同时也保证了磁场的均匀性。本发明专利技术的匀场环可以用于多种磁体，可大大拓展磁共振的应用领域。

Homogeneous field ring and magnetic resonance magnets with the homogeneous field ring

The invention provides a shimming ring and a magnetic resonance magnet with the shimming ring. The shimming ring has two symmetrical penetrating notches along the patient's direction of entry and exit. By changing the structure of the shimming ring, the invention enlarges the effective patient space, reduces the weight of the magnetic body, and ensures the uniformity of the magnetic field. The uniform field ring of the invention can be used for a variety of magnets and can greatly expand the application field of magnetic resonance.

【技术实现步骤摘要】
匀场环及具有该匀场环的磁共振磁体
本专利技术涉及磁共振成像
，具体而言，涉及一种匀场环及具有该匀场环的磁共振磁体。
技术介绍
磁共振成像(MRI)设备是上世纪最伟大的专利技术之一，几乎能用于人体各个部位的扫描，对人体没有电离辐射损伤，软组织结构显示清晰，可用于全身各部位疾病诊断。磁体是MRI设备中的一个核心部件，用于产生磁共振成像所必需的主磁场。目前在临床磁共振成像设备中使用的磁体有三种：永磁磁体、常导磁体、超导磁体。其中常导磁体其磁场是由电磁线圈产生，断电后磁场消失，需要保持电磁线圈始终在通电状态才能正常工作。由于线圈电阻不为零，工作时耗电量非常大，且产生很多热量需要冷却装置始终保持运行状态。使用稳定性差，目前应用较少。超导磁体由超导线圈产生磁场，线圈需常期保持在低温状态，因此线圈会被包裹在低温杜瓦中，会使用冷头保持其低温状态不被破坏。超导线圈一般采用液氦进行冷却，其运行成本相对较高。永磁磁体运营及维护成本低，制造成本也相对较低，是目前应用的主流。永磁磁体通常设计为开放式结构，如C型、双柱型、四柱型等。由于磁性材料性能的限制，永磁磁体患者空间较超导磁体小，通常在400mm左右，且重量较重。为了快速得到清晰真实的图像对患者进行准确诊断，磁共振成像系统要求其中的磁体能够提供一个在大范围内非常均匀的空间磁场。永磁磁体在装配好之后，样品区磁场的不均匀度往往在1000～1500ppm，或者更高。因此，通常通过主动匀场和被动匀场两种方式得到均匀的磁场。主动匀场就是在磁体的适当部位布置一组电流线圈，当通电时，线圈产生的磁场会抵消基础场中不均匀的谐波分量。该方法经常用于常导和超导磁体。对于开放式永磁型磁体，考虑到其基础场均匀度比常导差，并为了不破坏其开放性，主要采用被动匀场方法。被动匀场方法就是在永磁体磁极表面设置匀场环，匀场环一般为环状，通过匀场环附加磁场消除主磁场内的非均匀分量，从而使样品区的磁场达到均匀分布。匀场环相对地设置在永磁体磁极的内表面上，虽然提高了磁场均匀性，但由于其具有一定的高度，相对地，又减少了磁体有限的患者空间，为实际实用带来不便。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种匀场环及具有该匀场环的磁共振磁体，旨在解决现有的问题。本专利技术提出了一种磁共振匀场环，所述匀场环在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，所述缺口的高度小于等于匀场环高度，所述缺口的厚度等于匀场环的厚度。进一步地，上述匀场环的缺口呈台阶状。进一步地，上述匀场环的缺口为一级台阶。进一步地，上述匀场环还设有弧状的补偿匀场条，其贴合于所述缺口及缺口的两侧的匀场环内壁。进一步地，上述匀场环的补偿匀场条所在弧的角度≤90°。本专利技术的另一方面，还提供了一种磁共振磁体，包括上述任一匀场环。进一步地，本专利技术的磁共振磁体还包括轭铁、磁性材料、极板，所述轭铁内表面设置有一对上、下对称的磁性材料，所述磁性材料相对的内表面上分别设有极板，所述匀场环分别固定在极板相对的内表面上，所述磁性材料相对的内表面上分别设有极板，所述匀场环分别固定在极板相对的内表面上，所述匀场环缺口对应的轭铁，磁性材料也相应空缺形成缺口。进一步地，所述极板相对的内表面上分别设有同心的补偿环和拉伸环，所述补偿环和拉伸环均为凸环，其中补偿环位于拉伸环内部，处于所述内表面的中间位置；拉伸环位于所述内表面边缘，靠近匀场环；且补偿环和拉伸环之间还设有凹槽。进一步地，所述补偿环的高度大于拉伸环的高度。进一步地，所述补偿环为防涡流补偿环。本专利技术提供的匀场环，打破传统设计思维惯式，大胆地在匀场环上设置缺口，扩大了有效患者空间，降低了磁体重量，同时也保证了磁场的均匀性。本专利技术的匀场环可以用于多种磁体，可大大拓展磁共振的应用领域。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为现有磁共振成像磁体结构示意图一；图2为现有磁共振成像磁体结构示意图二；图3为现有磁共振成像磁体结构示意图三；图4为本专利技术实施例提供的匀场环结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的补偿匀场条角度示意图；图6A为本专利技术磁共振成像磁体结构示意图一；图6B为本专利技术磁共振成像磁体结构示意图二；图7为本专利技术实施例提供的磁体结构效果示意图；图8为本专利技术实施例提供的磁体的极板结构示意图一；图9为本专利技术实施例提供的磁体结构示意图三；图10为本专利技术实施例提供的磁体的极板结构示意图二。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参考图1-3，为目前常见的几种核磁工作成像设备的永磁磁体结构，其中图3为现有的四柱形磁体结构示意图。永磁体结构主要包括轭铁1’、磁性材料2’、极板3’、匀场环4’，轭铁1’主要作用为导通上下两部分磁性材料2’，使之形成回路，也起到支撑两个磁极的作用。磁性材料2’用于提供磁共振所用的基础磁场，一般为钕铁硼、铁氧体等合金材料。极板3’主要作用为支撑固定磁性材料，且使成像区域的磁场更均匀，形状一般为一块平板形式。匀场环4’一般为环状，主要作用为扩大均匀区范围，使磁体成像区内磁场不聚集在中心，而是形成一个磁场较为均匀的空间。磁性材料2’、极板3’、匀场环4’上下对称布置。两个极板3’间磁场均匀度达到成像需求的空间区域称为成像区8’，一般为球形或椭球形。两个匀场环4’之间的空间为磁共振扫描患者可用空间，可称作患者空间。但距离磁场中心较远的区域在实际使用时价值不大，成像扫必须要让成像部位全包括在成像区内，因此可把包维成像区的圆柱形区或椭圆形区域称为可用患者空间7’。依据现有的设计经验，按照图1-2所示的方式设计磁体，磁场0.3T，患者空间Φ440mm，成像区Φ420mm*Φ420mm*Φ380mm（X*Y*Z)磁体重量约为16吨。如果可用患者空间增加到Φ710mm，磁场保持不变，磁体重量将达到60吨以上，为制造和使用带来很大的不便。参考图4，为本专利技术一匀场环结构示意图，具体地，匀场环4在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，缺口的高度小于等于匀场环高度，缺口的厚度等于匀场环的厚度。该缺口形状没有特别要求，可以是弧形、长方形、正方形等，为了便于加工、实现，优选为台阶状，台阶可做成一级或多级，级数越多匀场环减少量越少，对磁场影响也越小，反之对磁场影响越大，但是级越多，与之配合的零件加工复杂程度越大，因此需要根据实际情况来确定台阶级数。同时由于带缺口匀场环4的使用，可能会影响磁场的均匀性，会造成磁体成像区在Y方向尺寸缩小，且X方向与Y方向的磁场成像区范围不一致。因此，进一步地，在匀场环4的内侧还设有弧状的补偿匀场条4-2，其贴合于缺口及缺口的两侧的匀场环4内壁。补偿匀场条4-2的角度一般不会超过90度，如图5所示，否则会影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振匀场环，其特征在于：所述匀场环在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，所述缺口的高度小于等于匀场环高度，所述缺口的厚度等于匀场环的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振匀场环，其特征在于：所述匀场环在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，所述缺口的高度小于等于匀场环高度，所述缺口的厚度等于匀场环的厚度。2.根据权利要求1所述的磁共振匀场环，其特征在于：所述缺口的截面呈台阶状。3.根据权利要求2所述的磁共振匀场环，其特征在于：所述缺口为一级台阶。4.根据权利要求1所述的磁共振匀场环，其特征在于：所述匀场环还设有弧状的补偿匀场条，其贴合于所述缺口及缺口的两侧的匀场环内壁。5.根据权利要求4所述的磁共振匀场环，其特征在于：所述补偿匀场条所在弧的角度≤90°。6.一种磁共振磁体，包括如权利要求1-5任一项所述的匀场环。7.根据权利要求6所述的磁共振磁体，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振，王义槐，任重山，连建宇，
申请(专利权)人：佛山瑞加图医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44