超导磁体组件及磁共振设备制造技术

本申请涉及一种超导磁体组件及磁共振设备。该超导磁体组件包括：低温保持器；主磁体，设置在所述低温保持器内，所述主磁体包括主线圈和用于支撑所述主线圈的主线圈骨架；匀场线圈，设置在所述低温保持器内，所述匀场线圈包括多个鞍形线圈，且至少一个鞍形线圈设置在所述主磁体的外侧。超导磁体组件中包含有多个鞍形线圈的匀场线圈，能够同时对主磁体产生的主磁场进行一阶匀场、二阶匀场以及更高阶匀场；鞍形线圈设置在主磁体的外侧且位于低温保持器内，而非设在主磁体环绕形成的检测孔径内，不会导致检测孔径的缩短。不会导致检测孔径的缩短。不会导致检测孔径的缩短。

【技术实现步骤摘要】
超导磁体组件及磁共振设备


[0001]本申请涉及医用成像设备
，特别是涉及超导磁体组件及磁共振设备。

技术介绍

[0002]磁共振扫系统利用在均匀的主磁场中拉莫尔进动的氢原子，在射频场的激励下发生磁共振现象，且运用梯度场的空间编码定位实现磁共振成像。其中超导磁体的主磁场强度和均匀度是衡量其性能的重要指标，进而保证磁共振设备的使用性能。然而，由于加工制作安装及低温收缩带来的误差使得裸磁场的均匀度不可能达到理论设计的期望值，所以通常还需要额外的匀场操作。
[0003]现有技术的匀场操作主要有两种匀场方法：被动匀场和主动匀场。被动匀场(又称无源匀场)的方法，是利用高饱和度高磁导率的软磁性材料如硅钢作为匀场片，安装在托盒中，延Z轴轴向放置在梯度线圈与磁体之间的匀场槽中来对主磁场的均匀度进行一定的修正。被动匀场对于高阶项的匀场效果非常好，但是如果裸磁场的均匀度比较差，那就需要很多匀场片来匀场。由于数量众多的匀场片具有较高的磁化强度在强大的磁场梯度移动中，会产生非常大的作用力，这样对于在场插拔匀场条带来困难，所以只能退磁后再安装插拔匀场条，反复测试计算安装，都需若干次的励磁退磁，这样会消耗很多昂贵的液氦，且耗时耗力，而且数量众多的匀场片在梯度场工作的情况下会产生比较大的涡流热效应使得图像质量变差。主动匀场(又称有源匀场)，现有技术中公开了将电阻型线圈作为主动匀场的装置安装在梯度线圈内部，其工作原理是利用外接的高精度高稳定电源持续给有关线圈供电，使得线圈产生磁场来抵消主磁场的不均匀项。然而，由于匀场线圈需占据一定的梯度空间，而且线圈周围还需布置冷却通道来带走线圈的焦耳热，使得梯度线圈整体有所变厚，这样导致病人的有效孔径变小加剧了病人幽闭症，每台仪器都需配套高精度高稳定电源也增加了成本方面的负担，因此在高精度磁共振成像系统中会采用超导匀场线圈对成像区域的磁场均匀度进行修正。磁共振成像系统中的匀场线圈占据了适于容纳受检者的高磁场区域。例如，将具有圆柱几何形状的磁共振成像磁体放置到磁体的膛内，并且每个匀场线圈占据独立的层。因此，匀场线圈的设置减少了检测孔径的可用部分。鉴于此，有必要对现有技术的磁共振匀场装置进行改进。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对目前匀场线圈的设置导致检测空间减小的问题，提供一种超导磁体组件及磁共振设备。
[0005]根据本申请的一方面，提出一种超导磁体组件，包括：
[0006]低温保持器；
[0007]主磁体，设置在所述低温保持器内，所述主磁体包括主线圈和用于支撑所述主线圈的主线圈骨架；
[0008]匀场线圈，设置在所述低温保持器内，所述匀场线圈包括多个鞍形线圈，且至少一
个鞍形线圈设置在所述主磁体的外侧。
[0009]在其中一个实施例中，所述超导磁体组件还包括屏蔽线圈和用于支撑所述屏蔽线圈的屏蔽线圈骨架，所述屏蔽线圈骨架设置在所述主线圈骨架的外侧。
[0010]在其中一个实施例中，在所述主线圈骨架和所述屏蔽线圈骨架之间设置有一个或多个绕线支架，所述绕线支架上开设绕线槽，所述至少一个鞍形线圈设置在所述绕线槽中。
[0011]在其中一个实施例中，所述绕线支架为套设在所述主线圈外侧的绕线筒，所述绕线筒上设置多个鞍形线圈，且多个鞍形线圈中的两个关于所述主磁体的轴向对称分布。
[0012]在其中一个实施例中，所述绕线筒包括第一绕线筒和第二绕线筒，且所述第二绕线筒通过端部固定组件固定在所述第一绕线筒的外周。
[0013]在其中一个实施例中，所述多个鞍形线圈中的一个或多个由多条超导线绕制成的线束组成。
[0014]在其中一个实施例中，所述绕线筒的外侧设置有束缚部，所述束缚部用于将所述线束束缚于所述绕线槽中，所述束缚部包括束腹筒、束腹带、束缚条中的至少一种。
[0015]根据本申请的另一方面，提出一种磁共振设备，包括：
[0016]低温保持器；
[0017]主磁体，设置在所述低温保持器内部，所述主磁体包括主线圈和用于支撑所述主线圈的主线圈骨架；
[0018]绕线支架，设置在所述低温保持器内部并位于所述主磁体的外周，所述绕线支架上开设绕线槽；
[0019]鞍形线圈，设置在所述绕线槽中。
[0020]在其中一个实施例中，所述绕线支架为套设在所述主线圈外侧的绕线筒，所述绕线筒上开设由中心向外扩散依次扩散的多个所述绕线槽。
[0021]在其中一个实施例中，相邻两个所述绕线槽相连通，由多条超导线绕制成的线束设置在多个所述绕线槽中以形成所述鞍形线圈。
[0022]采用上述技术方案后，本申请至少具有如下技术效果：超导磁体组件中包含有多个鞍形线圈的匀场线圈，能够同时对主磁体产生的主磁场进行一阶匀场、二阶匀场以及更高阶匀场，改善成像区域中主磁场的均匀性；用作匀场的鞍形线圈设置在主磁体的外侧且位于低温保持器内，而非设在主磁体环绕形成的检测孔径内，避免匀场线圈的设置导致检测孔径的显著缩短。
附图说明
[0023]图1A为本申请一实施例的磁共振系统结构示意图；
[0024]图1B为本申请一实施例的超导匀场线圈的剖视图；
[0025]图2为图1B所示的超导匀场线圈中绕线筒的立体图；
[0026]图3为与图2中的绕线筒相对应的超导线；
[0027]图4为图2所示的绕线槽组的平面展开图；
[0028]图5为图1B所示的超导匀场线圈中绕线槽处的局部放大图；
[0029]图6为磁共振设备的电流密度分布图；
[0030]图7为图2所示的超导匀场线圈电流方向的示意图；
[0031]图8为本申请一实施例的绕线支架示意图。
[0032]其中：
[0033]C、磁共振设备；100、超导匀场线圈；110、绕线筒；111、绕线槽组；1111、绕线槽；1112、出线口；120、超导线；130、绝缘部件；140、束缚部；200、超导磁体；210、低温保持器；211、制冷机；212、外容器；213、中间屏蔽层；214、内容器；220、主磁体；221、主线圈骨架；222、主线圈；223、屏蔽线圈骨架；224、屏蔽线圈；300、梯度线圈；400、固定组件。
具体实施方式
[0034]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体组件，其特征在于，包括：低温保持器；主磁体，设置在所述低温保持器内，所述主磁体包括主线圈和用于支撑所述主线圈的主线圈骨架；匀场线圈，设置在所述低温保持器内，所述匀场线圈包括多个鞍形线圈，且至少一个鞍形线圈设置在所述主磁体的外侧。2.根据权利要求1所述的超导磁体组件，其特征在于，所述超导磁体组件还包括屏蔽线圈和用于支撑所述屏蔽线圈的屏蔽线圈骨架，所述屏蔽线圈骨架设置在所述主线圈骨架的外侧。3.根据权利要求2所述的超导磁体组件，其特征在于，在所述主线圈骨架和所述屏蔽线圈骨架之间设置有一个或多个绕线支架，所述绕线支架上开设绕线槽，所述至少一个鞍形线圈设置在所述绕线槽中。4.根据权利要求3所述的超导磁体组件，其特征在于，所述绕线支架为套设在所述主线圈外侧的绕线筒，所述绕线筒上设置多个鞍形线圈，且多个鞍形线圈中的两个关于所述主磁体的轴向对称分布。5.根据权利要求4所述的超导磁体组件，其特征在于，所述绕线筒包括第一绕线筒和第二绕线筒，且所述第二绕线筒通过端部固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘曙光，樊曼，杨绩文，高媛，王利锋，汪涛，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：