一种用于磁共振成像的磁体制造技术

本发明专利技术提供了一种用于磁共振成像的磁体。本发明专利技术的磁体在轴向磁取向的中间磁体第一磁性材料外侧采用与第一磁体材料磁取向呈一定夹角的第二磁体材料和第三磁性材料组成圆周排列的磁性材料，由于该夹角增大磁性材料的效率会增大，成像区磁场强度更强，在使用相同重量磁性材料的情况下获得更高的场强，从而可以减轻磁铁的重量；同时也可减轻轭铁的重量。本发明专利技术的用于磁共振成像磁体，可拓展磁共振的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁共振成像的磁体
本专利技术涉及磁共振成像领域，具体而言，涉及一种用于磁共振成像的磁体。
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。其中永磁磁体运营及维护成本低，制造成本也相对较低。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，永磁磁体通常重量较重，而且患者空间较超导磁体小，通常在400mm左右。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种用于磁共振成像的磁体，旨在解决现有的问题。本专利技术提出了一种用于磁共振成像的磁体，包括轭铁，所述轭铁的上部内表面设有上磁性材料，所述轭铁的下部内表面设有下磁性材料，上磁性材料、下磁性材料相对的内表面上分别设有上、下极板，上、下极板间形成成像空间，所述上、下磁性材料，分别包括第一磁性材料、第二磁性材料和第三磁性材料，其中第二磁性材料和第三磁性材料排列呈弧形形成圆周，第一磁性材料平铺于所述圆周内部；所述第一磁性材料的磁取向为轴向，第二磁性材料的磁取向与所述轴向成α夹角，第三磁性材料的磁取向与所述轴向成β夹角；所述上、下磁性材料的第一磁性材料的磁取向相同；当所述上、下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向上时，所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向上方向发散，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向上方向聚拢；当所述上、下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向下时，则所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向下方向聚拢，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向下方向发散。进一步地，上述磁体中，所述第二磁性材料、第三磁性材料形成的圆周分别高于上、下极板。进一步地，上述磁体中，所述轭铁包括平面轭铁和圆周轭铁，所述平面轭铁位于所述第二磁性材料和第三磁性材料形成的圆周底面，所述圆周轭铁包裹于所述圆周外侧。进一步地，上述磁体中，所述磁性材料还包括第四磁性材料，其位于第一磁性材料和极板之间，且围绕第二磁性材料和第三磁性材料的所形成圆周的内侧排列一圈，磁取向与第一磁性材料相同。作为上述技术方案的进一步地改进，上述磁体中，所述磁体上、下极板相对的内表面上还分别设有上、下匀场环，所述上、下匀场环分别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；所述缺口对应位置的轭铁，上、下磁性材料也相应空缺形成缺口。进一步地，上述磁体中，所述α>β。更进一步地，所述90°>α>β>45°。进一步地，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。更进一步地，所述补偿匀场条所在弧的角度≤90°。进一步地，上述磁体中，所述上、下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。本专利技术提供的用于磁共振成像磁体，通过优化磁体结构设计，在轴向磁取向的中间磁体第一磁性材料外侧采用与第一磁体材料磁取向呈一定夹角的第二磁体材料和第三磁性材料组成圆周排列的磁性材料，由于该夹角增大磁性材料的效率会增大，成像区磁场强度更强，在使用相同重量磁性材料的情况下获得更高的场强，从而可以减轻磁铁的重量；同时也可减轻轭铁的重量。本专利技术的用于磁共振成像磁体，可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之一；图2为现有磁共振成像磁体结构示意图之二；图3为现有磁共振成像磁体结构示意图之三；图4为本专利技术实施例提供的用于磁共振成像的磁体之一；图5为本专利技术实施例提供的磁体材料之一的俯视图；图6A为本专利技术实施例提供的磁体材料磁取向角度示意图之一；图6B为本专利技术实施例提供的磁体材料磁取向角度示意图之二；图7为本专利技术实施例的提供的用于磁共振成像的磁体之二；图8为本专利技术实施例的提供的补偿匀场条的角度示意图；图9为本专利技术实施例提供的磁体结构效果示意图；图10为本专利技术实施例提供的磁体材料之二俯视图；图11为本专利技术实施例提供的用于磁共振成像的磁体之三；图12为本专利技术实施例提供的极板结构示意图。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’，轭铁的上部内表面设有上磁性材料21’，下部内表面设有下磁性材料22’，上磁性材料21、下磁性材料22相对的内表面上分别设有上极板31’、下极板32’，上、下极板间形成成像空间8’，轭铁1’主要作用为导通上、下两部分磁性材料21’和22’，使之形成回路，也起到支撑两个磁极的作用。上磁性材料21’、下磁性材料22’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。上极板31’、下极板32’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。进一步地，上、下极板的相对的内表面上还分别安装有上匀场环41’、下匀场环42’，匀场环一般为环状，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。两个极板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空全包括在成像区内，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。参见图4，为本专利技术实施例提供的一磁体的结构示意图，图中示出了磁体下半部分的半剖图，可以看出磁体包括轭铁1，轭铁1下部内表面设有下磁性材料22，下磁性材料22的内表面上设有下极板32。进一步结合图5，上磁性材料21、下磁性材料22分别包括第一磁性材料2-1，第二磁性材料2-3，第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁共振成像的磁体，包括轭铁，所述轭铁的上部内表面设有上磁性材料，所述轭铁的下部内表面设有下磁性材料，上磁性材料、下磁性材料相对的内表面上分别设有上极板和下极板，上、下极板间形成成像空间，其特征在于：所述上磁性材料、下磁性材料，分别包括第一磁性材料、第二磁性材料和第三磁性材料，其中第二磁性材料和第三磁性材料排列呈弧形形成圆周，第一磁性材料平铺于所述圆周内部；所述第一磁性材料的磁取向为轴向，第二磁性材料的磁取向与所述轴向成α夹角，第三磁性材料的磁取向与所述轴向成β夹角；所述上磁性材料、下磁性材料的第一磁性材料的磁取向相同；当所述上磁性材料和下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向上时，所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向上方向发散，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向上方向聚拢；当所述上磁性材料和下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向下时，则所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向下方向聚拢，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向下方向发散。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振成像的磁体，包括轭铁，所述轭铁的上部内表面设有上磁性材料，所述轭铁的下部内表面设有下磁性材料，上磁性材料、下磁性材料相对的内表面上分别设有上极板和下极板，上、下极板间形成成像空间，其特征在于：所述上磁性材料、下磁性材料，分别包括第一磁性材料、第二磁性材料和第三磁性材料，其中第二磁性材料和第三磁性材料排列呈弧形形成圆周，第一磁性材料平铺于所述圆周内部；所述第一磁性材料的磁取向为轴向，第二磁性材料的磁取向与所述轴向成α夹角，第三磁性材料的磁取向与所述轴向成β夹角；所述上磁性材料、下磁性材料的第一磁性材料的磁取向相同；当所述上磁性材料和下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向上时，所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向上方向发散，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向上方向聚拢；当所述上磁性材料和下磁性材料的第一磁性材料的磁取向为轴向向下时，则所述上磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向均为沿所述轴向向下方向聚拢，所述下磁性材料的第二磁性材料和第三磁性材料的磁取向为沿所述轴向向下方向发散。2.根据权利要求1所述的磁体，其特征在于：所述第二磁性材料、第三磁性材料形成的圆周分别高于上、下极板。3.根据权利要求1所述的磁体，其特征在于，所述轭铁包括平面轭铁和圆周轭铁，所述平面轭铁位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义槐，王振，孟洪卫，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