一种用于磁共振成像系统的磁设备技术方案

本发明专利技术公开一种用于磁共振成像系统的磁设备，所述磁设备包括：圆筒形真空容器；设置在真空容器内的闭环冷却系统；设置在真空容器和闭环冷却系统之间的圆筒形隔热罩。设置在真空容器内的一组无源补偿线圈用于补偿磁设备内的、由机械振动引起的磁场畸变。

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁共振成像系统的磁设备
本专利技术总体上涉及磁共振成像(MRI)系统，特别涉及用于补偿MRI系统中由机械振动引起的磁场畸变的系统和设备。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是一种医学成像方式，其不使用x射线或其他电离辐射而生成人体内部的图片。MRI使用强大的磁体生成强大的均匀静磁场(即主磁场)。当人体或者人体的一部分置入主磁场中时，与组织水中的氢核关联的原子核自旋被极化。这意味着与这些自旋关联的磁矩变为优先沿着主磁场的方向对齐，引起沿该轴(按照惯例称为z轴)的小的净组织磁化。MRI系统还包括被称为梯度线圈的部件，当向梯度线圈施加电流时，其产生幅度较小、在空间上变化的磁场。通常，梯度线圈设计为产生沿z轴对齐并且幅度随着沿x、y或z轴中的一个轴的位置线性变化的磁场分量。梯度线圈的效果是沿单轴在磁场强度上生成小斜坡(ramp)，同时在原子核自旋的共振频率上生成小斜坡。使用具有正交轴的三个梯度线圈，在体内的每个位置处生成标识共振频率(signatureresonancefrequency)，从而对MR信号进行“空间编码”。使用射频(RF)线圈在氢核的共振频率处或其附近生成RF能量脉冲。使用RF线圈以受控方式向原子核自旋系统增加能量。当原子核自旋后续弛豫回到其静止能量状态时，它们放出RF信号形式的能量。该信号被MRI系统检测，并使用计算机和已知的重建算法转换为图像。在MRI扫描过程中，MRI系统的各个元件承受机械振动，例如冷头电机(coldheadmotor)或梯度线圈(例如由梯度线圈的脉冲引起)。MRI系统的机械振动还可能由外部源引起，例如附近的电梯或地铁引起的地板振动。这些源的机械振动可能导致MRI系统内的其他元件(例如低温恒温器的隔热罩)的机械振动，并感应低温恒温器中的导电材料(例如真空容器、隔热罩、氦容器)中的涡流。所感应的例如隔热罩中的涡流会导致磁场畸变、均匀性降低并降低图像质量。主磁场越高，所感应的涡流将越高，从而磁场畸变越高。希望提供一种被动(例如自动)消除或减小机械振动感应的涡流所引起的磁场畸变的系统和设备。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于磁共振成像系统的磁设备，所述磁设备包括：圆筒形真空容器；设置在所述真空容器内的闭环冷却系统；设置在所述真空容器和闭环冷却系统之间的圆筒形隔热罩；以及设置在所述真空容器内的一组无源补偿线圈。进一步的，所述一组无源补偿线圈包括：用于z轴方向的第一组无源补偿线圈；用于y轴方向的第二组无源补偿线圈；以及用于x轴方向的第三组无源补偿线圈。进一步的，所述无源补偿线圈是超导线圈。进一步的，所述无源补偿线圈由低温超导材料制成。进一步的，所述无源补偿线圈由高温超导材料制成。进一步的，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述外圆筒具有外表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的外圆筒的外表面上。进一步的，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述内圆筒具有外表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述内圆筒的所述外表面上。进一步的，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述内圆筒具有内表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述内圆筒的所述内表面上。进一步的，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述外圆筒具有内表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述外圆筒的所述内表面上。进一步的，所述的磁设备还包括：设置在所述真空容器内并具有外径的主线圈架；以及其中，所述一组无源补偿线圈定位在所述主线圈架的所述外径上。进一步的，所述的磁设备还包括：设置在所述真空容器内并具有外径的补偿线圈架；以及其中，所述一组无源补偿线圈定位在所述补偿线圈架的所述外径上。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于磁共振成像系统的磁设备，所述磁设备包括：圆筒形真空容器；设置在所述真空容器内的至少一个圆筒形线圈架，所述至少一个线圈架具有安装于其上的至少一个超导线圈；设置在所述真空容器和至少一个线圈架之间的圆筒形隔热罩；以及设置在所述真空容器内的一组无源补偿线圈。进一步的，所述一组无源补偿线圈包括：用于z轴方向的第一组无源补偿线圈；用于y轴方向的第二组无源补偿线圈；以及用于x轴方向的第三组无源补偿线圈。进一步的，所述无源补偿线圈是超导线圈。进一步的，所述无源补偿线圈由低温超导材料制成。进一步的，所述无源补偿线圈由高温超导材料制成。进一步的，所述至少一个线圈架包括设置在所述真空容器内并具有外径的主线圈架，所述一组无源补偿线圈定位在所述主线圈架的所述外径上。进一步的，所述至少一个线圈架包括设置在所述真空容器内并具有外径的补偿线圈架，所述一组无源补偿线圈定位在所述补偿线圈架的所述外径上。附图说明通过以下与附图结合的详细描述，将更全面地理解本专利技术，其中相同的附图标记指代相同的部件，其中：图1是根据实施例的示例性磁共振成像(MRI)系统的示意性框图；图2是根据实施例的包括示例性闭环冷却系统的磁组件的示意性侧视图；图3是显示根据实施例的多组示例性无源补偿线圈的示意图；以及图4是磁组件低温恒温器的示意性剖视框图，其显示根据实施例的无源补偿线圈的示例性径向位置。具体实施方式图1是根据实施例的示例性磁共振成像(MRI)系统的示意性框图。通过操作控制台12控制MRI系统10的操作，其中操作控制台12包括键盘或其他输入装置13、控制面板14和显示器16。操作控制台12通过链路18与计算机系统20通信，并为操作者提供指定MRI扫描、显示结果图像、在图像上执行图像处理、以及获得数据和图像的界面。计算机系统20包括通过电和/或数据连接(例如使用底板20a所提供的)彼此进行通信的多个模块。数据连接可以是直接的有线链路，或者可以是光纤连接，或者是无线通信链路等。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24和包括用于存储图像数据阵列的帧缓存器的存储器模块26。在替换实施例中，图像处理器模块22可以被CPU模块24上的图像处理功能代替。计算机系统20连接至归档媒体装置、永久或备用存储装置或网络。计算机系统20还可以通过链路34与分离的系统控制计算机32通信。输入装置13可以包括鼠标、操纵杆、键盘、跟踪球、触摸屏、光棒、语音控制器或者任何类似或等效的输入装置，并可用于交互式几何指示。系统控制计算机32包括通过电和/或数据连接32a彼此进行通信的一系列模块。数据连接32a可以是直接的有线链路，或者可以是光纤连接，或者是无线通信链路等。在替换实施例中，计算机系统20和系统控制计算机32的模块可以在同一计算机系统或多个计算机系统上实施。系统控制计算机32的模块包括CPU模块36和脉冲发生器模块38，脉冲发生器模块38通过通信链路40连接至操作控制台12。或者脉冲发生器模块38可以集成在扫描器设备(例如共振组件52)中。通过链路40，系统控制计算机32从操作者接收用于指示待执行的扫描序列的命令。脉冲发生器模块38发出描述RF脉冲的定时、强度和形状的待生成的脉冲序列的、以及描述数据采集窗口的定时和长度的指令、命令和/或请求，从而操作发出(即执行)请求的脉冲序列的系统部件。脉冲发生器模块38连接至梯度放大器系统42，并产生被称为梯度波形的数据，梯度波形控制扫描过程中使用的梯度脉冲的定时和形状。脉冲发生器模块38还可以从生理采集控制器44接收病本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振成像系统的磁设备，所述磁设备包括：圆筒形真空容器；设置在所述真空容器内的闭环冷却系统；设置在所述真空容器和闭环冷却系统之间的圆筒形隔热罩；以及设置在所述真空容器内的一组无源补偿线圈。

【技术特征摘要】
2012.11.30 US 13/6903921.一种用于磁共振成像系统的磁设备，所述磁设备包括：圆筒形真空容器；设置在所述真空容器内的闭环冷却系统；设置在所述真空容器和闭环冷却系统之间的圆筒形隔热罩；以及设置在所述真空容器内的一组无源补偿线圈；所述一组无源补偿线圈包括：用于z轴方向的第一组无源补偿线圈；用于y轴方向的第二组无源补偿线圈；以及用于x轴方向的第三组无源补偿线圈；其特征在于，所述无源补偿线圈是超导线圈，所述无源补偿线圈与所述隔热罩或所述真空容器磁耦合。2.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述无源补偿线圈由低温超导材料制成。3.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述无源补偿线圈由高温超导材料制成。4.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述外圆筒具有外表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的外圆筒的外表面上。5.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述内圆筒具有外表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述内圆筒的所述外表面上。6.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述内圆筒具有内表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述内圆筒的所述内表面上。7.根据权利要求1所述的磁设备，其特征在于，所述隔热罩包括外圆筒和内圆筒，所述外圆筒具有内表面，所述一组无源补偿线圈设置在所述隔热罩的所述外圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：W沈，TJ黑文斯，江隆植，TK基丹，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US