一种用于磁共振成像的超导磁体组件及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于磁共振成像的超导磁体组件，包括线圈架、布置于线圈架上的若干个线圈、以及用于容纳线圈架、线圈的低温保持器；所述低温保持器由数层同心圆筒腔体组装而成；邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽，所述第一类型、第二类型的线圈槽与线圈架的轴线的距离不相同，且至少有一种类型的线圈槽在轴向上为开放式结构。本发明专利技术还公开了一种超导磁体组件的制造方法。本发明专利技术的超导磁体组件可减小磁体的长度，降低生产制造成本。

A superconducting magnet assembly for magnetic resonance imaging and a method of manufacturing the same

The invention discloses a superconducting magnet for magnetic resonance imaging components, including a coil frame, is arranged on the coil frame on a plurality of coils, and the receiving coil frame, coil holder for low temperature; the cryostat consists of several layers of concentric cylindrical cavity assembled; at the axial end of adjacent coil frame set coil slot of the first type, second types, the first type, the second type coil slot and the coil axis distance is not the same, and at least one type of coil groove in the axial direction of open structure. The invention also discloses a manufacturing method of the superconducting magnet component. The superconducting magnet assembly of the present invention can reduce the length of the magnet and reduce the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁共振成像的超导磁体组件及制造方法
本专利技术涉及磁共振成像技术，具体涉及一种用于磁共振成像的超导磁体组件及制造方法。
技术介绍
磁共振，也称磁共振成像(MagneticResonancelmaging，MRl)、自旋成像(spinimaging)、核磁共振成像(NucIearMagneticResonancelmaging，NMRl)，是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理是将人体置于特殊的磁场中，当被测对象置于磁场中后，其体内的氢原子可被极化。用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器收录，经电子计算机处理后获得图像。MRl提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。由于其可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像；且无电离辐射，对机体没有不良影响，因而在医学领域越来越多地被使用。超导磁体组件是磁共振成像系统的核心部件之一，其设置有沿轴向延伸的检查腔。通常，检查腔的直径在60cm左右，若被检查者患有幽闭症，则在进行磁共振成像检查时，往往有不适的感觉；另外，随着磁体过长，也会导致磁体的成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种长度相对较短、且成本低的用于磁共振成像的超导磁体组件及其制造方法。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种用于磁共振成像的超导磁体组件，包括线圈架、布置于线圈架上的若干个线圈、以及用于容纳线圈架、线圈的低温保持器；所述低温保持器由数层同心圆筒腔体组装而成；邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽，所述第一类型、第二类型的线圈槽与线圈架的轴线的距离不相同，且至少有一种类型的线圈槽在轴向上为开放式结构。进一步的，所述第一类型的线圈槽的直径小于第二线圈槽的直径。进一步的，所述第一类型的线圈槽中的线圈包括线圈层及底层，所述底层设有定位孔，所述线圈架上设有相对应的螺纹孔。进一步的，所述低温保持器包括用于容纳低温介质的内容器，所述内容器包括筒体与封头，封头包括筒状的第一端部、第二端部，且第一端部与磁体几何中心的距离大于第二端部与磁体几何中心的距离，所述第一类型的线圈槽邻近第一端部，第二类型的线圈槽邻近第二端部。进一步的，所述线圈架与低温保持器之间设有间隙。进一步的，所述第一类型的线圈槽在轴向上为开放式结构。进一步的，所述第一类型的线圈槽在轴向和径向上为开放式结构。进一步的，所述第一类型的线圈槽内的线圈通过与线圈架连接的定位元件保持和定位。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是：一种用于磁共振成像的超导磁体组件的制造方法，包括以下步骤：提供线圈架，所述线圈架设有若干个线圈槽，且邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽；提供若干个线圈，所述线圈被分别布置于线圈槽内；提供用于容纳线圈架、线圈的低温保持器；所述低温保持器包括筒体和布置于筒体端部的封头，且封头包括第一端部、第二端部以及主体部，且第一端部、第二端部与主体部通过平滑过渡结构连接。进一步的，所述平滑过渡结构通过冲压或者旋压等成型工艺获得。进一步的，所述线圈沿轴线方向安装到第一类型的线圈槽中。进一步的，所述线圈组件先被组装于低温保持器的筒体中，然后将封头与筒体焊接在一起，且封头与筒体之间的焊接部位与平滑过渡结构的距离小于焊接部位与磁体几何中心的距离。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术线圈、线圈架及其上线圈槽结构布置紧凑，利于从整体上减小磁体的长度；通过将线圈架轴向端部处的线圈槽的外侧法兰边去除，可进一步减小磁体的长度；此外，将低温保持器的封头的结构设计为平滑过渡结构，则可进一步减小低温保持器的板材厚度，可有效降低成本。【附图说明】图1为现有的一种超导磁体组件的部分立体图n图2为现有的超导磁体组件的轴向剖面图g图3为图2中圆圈内结构的放大图；图4为本专利技术实施例一的超导磁体组件的轴向剖面图；图5为图4中线圈架端部处的线圈单元的部分立体结构图；图6为图4中圆圈内结构的放大图；图7为低温保持器内容器中的筒体与封头的部分立体结构图；图8为第一类型线圈槽内的线圈单元的的绕制和成型工艺示意图；图9为低温保持器中的筒体与封头对齐后的示意图；图10为本专利技术实施例二的超导磁体组件的轴向剖面图；图11为图10中圆圈内结构的放大图；图12为通过定位元件将线圈保持在线圈架的示意图；图13为本专利技术实施例三的超导磁体组件的线圈单元被保持于线圈架的示意图；图14为本专利技术实施例四中的超导磁体组件的低温保持器的平滑过渡结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。磁共振成像用超导磁体组件通常是在低温保持器的罐体内充注液氦浸没超导线圈，使得超导线圈保持低温超导状态，线圈励磁后即产生稳定的强磁场。请参阅图1-3，现有的一种用于磁共振成像的超导磁体组件，其包括：包括线圈架4、布置于线圈架4上的数个线圈单元组成的线圈组件1、以及用于容纳线圈组件1的低温保持器5。所述低温保持器由数层同心圆筒腔体组装而成；邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽(分别用于容纳产生主磁场的主线圈、用于屏蔽主磁场的屏蔽线圈)，所述第一类型、第二类型的线圈槽与线圈架的轴线(与低温保持器的中心轴线大致重合)的距离不相同，且由于线圈架4两端部有外侧法兰边的约束，故第一类型的线圈槽在轴向上为封闭式结构。线圈组件1包括多个内线圈(主线圈)2和两个外屏蔽线圈3组成，且内线圈2、外屏蔽线圈3为一般矩形截面结构。所有的内线圈2及外屏蔽线圈3绕制于由金属材料或复合材料制成的线圈架4的线槽内，最后一起封装在中空圆筒形的低温保持器5中。请参阅图2，低温保持器5由三层同心圆筒腔体组装而成，包括最内层的用于容纳低温介质(如液氦)的内容器6，中间屏蔽层7和外真空层8。每层筒体由分别由内筒、封头和外筒焊接而成，如图2中的内容器6由内筒11、封头12和外筒15组成，屏蔽层7由内筒10、封头13和外筒16组成，真空层8则由内筒9、封头14和外筒17组成。其中封头12、13和14通常为平板圆环形，封头与筒体连接时形成了直角接头。为了保证“零液氦挥发”，磁体除了配备制冷机外，还在屏蔽层7的外层布置有绝热层，同时要求内容器6、中间屏蔽层7和外真空层8之间不能出现层间直接接触(包括轴向和径向)，即相互间保持一定的间隙，通常为6～20mm。此外，线圈架4、线圈单元(内线圈、外线圈)与低温保持器的内容器也设有间隙。所述间隙的大小可在1mm-15mm之间，或者根据实际情况进行调整。对于磁共振系统，为了减少病人的幽闭感，希望超导磁体的中心孔径尽量大，磁体长度尽量短；且磁体长度越短，容器内盛装的制冷介质越少(目前主要是液氦，它是一种稀有资源，价格昂贵)，在保证线圈浸没高度不变的前提下所用的液氦成本越低。但在保证均匀度、均匀区大小和磁体成本等关键参数的前提下，磁体长度不能任意小，通常为1200～2000mm，在图2中，线圈组1最外侧的两个线圈18的端部距离一定。同时，为保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，包括线圈架、布置于线圈架上的若干个线圈、以及用于容纳线圈架、线圈的低温保持器；所述低温保持器由数层同心圆筒腔体组装而成；邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽，所述第一类型、第二类型的线圈槽与线圈架的轴线的距离不相同，且至少有一种类型的线圈槽在轴向上为开放式结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，包括线圈架、布置于线圈架上的若干个线圈、以及用于容纳线圈架、线圈的低温保持器；所述低温保持器由数层同心圆筒腔体组装而成；邻近线圈架的轴向端部处设置有第一类型、第二类型的线圈槽，所述第一类型、第二类型的线圈槽与线圈架的轴线的距离不相同，且至少有一种类型的线圈槽在轴向上为开放式结构。2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，所述第一类型的线圈槽的直径小于第二线圈槽的直径。3.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，所述第一类型的线圈槽中的线圈包括线圈层及底层，所述底层设有定位孔，所述线圈架上设有相对应的螺纹孔。4.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，所述低温保持器包括用于容纳低温介质的内容器，所述内容器包括筒体与封头，封头包括筒状的第一端部、第二端部，且第一端部与磁体几何中心的距离大于第二端部与磁体几何中心的距离，所述第一类型的线圈槽邻近第一端部，第二类型的线圈槽邻近第二端部。5.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的超导磁体组件，其特征在于，所述线圈架与低温保持器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹利军，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31