一种开放式超导MRI磁体系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种开放式超导MRI磁体系统，其特征在于：包括水平设置的上导磁铁芯；与所述上导磁铁芯水平平行间隔设置的下导磁铁芯；垂直设置的、连接在上导磁铁芯和下导磁铁芯之间、且与上导磁铁芯和下导磁铁芯之间组成C型的中间导磁铁芯；绕在所述中间导磁铁芯外部的超导线圈，该超导线圈容置在低温容器内。与现有技术相比，本实用新型专利技术的优点在于：只包含一个低温容器和一组超导线圈，大大降低了超导MRI磁体系统的成本，同时由于上导磁铁芯、下导磁铁芯与中间导磁铁芯组成C型结构，将超导线圈产生的磁力线主要集中在该磁回路中，从而减少超导线圈上的横向磁场，提高了超导磁体的性能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种开放式超导MRI磁体系统。
技术介绍
核磁共振成像仪(MRI)是目前应用最广泛的无接触成像医疗设备之一，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息主要应用于临床人体内部成像诊断。其中，产生背景磁场的磁体是MRI构成的核心部件，在诊疗成像区域(即“病人空间”)产生一个足够強度和均匀度的背景磁场，这是产生磁共振现象的必要条件，理论上说，背景场的強度越高，可以成像的清晰度就越高，就越有利于病情的诊断。用于MRI的磁体结构主要有两种螺线管磁体和对极磁体，前者能够产生较强的背景磁场，但“病人空间”较为封闭，不利于部分精神疾病患者或体型较大的病人使用；后者为开放式，无上述弊端，缺点是不容易 产生较强的背景磁场。对磁共振成像系统(简称MRI)的磁体来说，更加开放式的设计一直在引领着当今MRI磁体发展的潮流。1994年，德国西门子公司专利技术开放式的常导电磁型和永磁型的“C”型磁体，它最大的特点是不易使被检测者产生幽闭症；在2000年左右，美国的FONAR公司率先应用稀土永磁体制作了带有双Y型框架的MRI磁体，它不仅扫除了被检测者的压抑感，被检测者还可站立式地进行扫描，由此制作的MRI装置已在市场上推广。但由于永磁体需要采用大量的稀土永磁材料，并且增加扫描空间会使磁体成本成指数倍的大幅度増加，因此这种带有双Y型框架的MRI永磁体系统成本很高、不经济，不易被用户接受，影响和限制了其系统的推广及使用空间。而对于超导MRI磁体来讲，目前仍以空气芯螺线管超导磁体为主，被检测者要钻进密闭的螺线管磁体内进行扫描，会使检测者产生压抑感。而现有的开放式超导MRI磁体系统，均采用两组超导线圈组件，其成本依然较大，例如公开号为CN1954773(申请号为CN200510100460. 2)的中国专利申请，其披露的一种开放式超导MRI磁体，包括垂直地面设置的两个超导线圈组件，所述两超导线圈组件彼此分开并相对放置，其间形成扫描磁场空间；两导磁铁芯分别穿过所述超导线圈组件，其一端分别在所述两超导线圈相对面形成两个磁极头，另一端分别与两个导磁支架固定连接；所述两个导磁支架之间连接至少ー导磁支梁，使所述两导磁铁芯之间形成磁通路；所述导磁支架与导磁支梁的设置使得所述扫描磁场空间的顶部及前后部为敞开形式；所述的导磁支架包括一基座以及与导磁支梁连接的导磁支臂，所述导磁支臂设置成V型。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供ー种结构简单、成本较低的开放式超导MRI磁体系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为该开放式超导MRI磁体系统，其特征在于包括水平设置的上导磁铁芯；与所述上导磁铁芯水平平行间隔设置的下导磁铁芯；垂直设置的、连接在上导磁铁芯和下导磁铁芯之间、且与上导磁铁芯和下导磁铁芯之间组成C型的中间导磁铁芯；绕在所述中间导磁铁芯外部的超导线圈，该超导线圈设置在低温容器内。作为改进，所述低温容器为ー环形密封真空容器，该环形密封真空容器中部的轴向通道垂直设置，而所述中间导磁铁芯则设置在所述环形密封真空容器的轴向通道内；所述环形密封真空容器内部同轴设置有环形密封的、储存有液氦的液氦容器，所述超导线圈设置在所述液氦容器内。这种结构的设计，使得中间导磁铁芯是在室温环境下工作，而不用直接浸在液氦溶液里面，所以不存在与上、下导磁铁芯之间连接困难的问题，也不存在热差异问题。再改进，所述液氦容器与所述环形密封真空容器之间设置有辐射屏蔽件。 再改进，所述上导磁铁芯和下导磁铁芯之间设置有不导磁支架。再改进，所述上导磁铁芯与所述下导磁铁芯相対的内侧面设置有上磁极头，所述下导磁铁芯与所述上导磁铁芯相対的内侧面设置有下磁极头。再改进，所述上磁极头和下磁极头的内侧面均设置有凹槽，该凹槽内设置有梯度线圈或射频线圈或匀场装置。与现有技术相比，本技术的优点在于本技术提供的开放式超导MRI磁体系统只包含ー个低温容器和ー组超导线圈，大大降低了超导MRI磁体系统的成本，同时由于上导磁铁芯、下导磁铁芯的存在，上导磁铁芯、下导磁铁芯与中间导磁铁芯组成C型结构，将超导线圈产生的磁场进行导磁、并构成ー闭合的磁回路，将超导线圈产生的磁力线主要集中在该磁回路中，从而減少超导线圈上的横向磁场，提高了超导磁体的性能；并且制作超导线圈的超导材料可以大为減少，进ー步降低了超导磁体的成本，提高了经济效益。附图说明图I为本技术实施例中开放式超导MRI磁体系统的截面剖视图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进ー步详细描述。參见图I所示，本技术提供的开放式超导MRI磁体系统，包括水平设置的上导磁铁芯80 ;与所述上导磁铁芯水平平行间隔设置的下导磁铁芯81 ;垂直设置的、连接在上导磁铁芯80和下导磁铁芯81之间、且与上导磁铁芯80和下导磁铁芯81之间组成C型的中间导磁铁芯6，中间导磁铁芯6外饶有超导线圈5，而超导线圈5设置在一低温容器内；本实施例中，所述低温容器为ー环形密封真空容器1，该环形密封真空容器I中部的轴向通道垂直设置，而所述中间导磁铁芯6则紧密贴合设置在所述环形密封真空容器的轴向通道内，是工作在室温下的；所述环形密封真空容器I内部同轴设置有环形密封的、储存有液氦的液氦容器3，所述超导线圈5则设置在所述液氦容器3内，液氦容器3内设置液氦4 ;液氦容器3与环形密封真空容器I内壁之间设置有辐射屏蔽件2。为了保证低温容器的温度，本技术还包括一制冷机7，该制冷机7的第一级制冷输出在辐射屏蔽件2上，維持辐射屏蔽件2的温度恒定，制冷机7的第二级制冷输出在液氦容器3内；所述上导磁铁芯80与所述下导磁铁芯81相対的内侧面设置有上磁极头90，所述下导磁铁芯81与所述上导磁铁芯80相対的内侧面设置有下磁极头91，上磁极头90和下磁极头91之间的间隙形成扫描磁场空间。所述上导磁铁芯80和下导磁铁芯81之间设置有不导磁支架10。为了获得更好的机械稳定性，在本技术范围内还可提供多个不导磁支架。上述结构的超导磁体，上导磁铁芯80和下导磁铁芯81，中间导磁铁芯6以及上磁级头90和下磁极头91之间的磁场构成ー闭合的磁回路，将超导线圈产生的磁力线主要集中在该磁回路中，从而減少超导线圈上的横向磁场，提高了超导磁体的性能。 所述上磁极头和下磁极头的内侧面均设置有凹槽110、111，该凹槽110、111部位可以用来设置梯度线圈或射频线圈或匀场装置。以这种方式在保证磁场均匀性的条件下，最大限度的增加磁体的开放程度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开放式超导MRI磁体系统，其特征在于：包括水平设置的上导磁铁芯；与所述上导磁铁芯水平平行间隔设置的下导磁铁芯；垂直设置的、连接在上导磁铁芯和下导磁铁芯之间、且与上导磁铁芯和下导磁铁芯之间组成C型的中间导磁铁芯；绕在所述中间导磁铁芯外部的超导线圈，该超导线圈设置在低温容器内。

【技术特征摘要】
1.一种开放式超导MRI磁体系统,其特征在于包括 水平设置的上导磁铁芯； 与所述上导磁铁芯水平平行间隔设置的下导磁铁芯； 垂直设置的、连接在上导磁铁芯和下导磁铁芯之间、且与上导磁铁芯和下导磁铁芯之间组成C型的中间导磁铁芯； 绕在所述中间导磁铁芯外部的超导线圈，该超导线圈设置在低温容器内。2.根据权利要求I所述的开放式超导MRI磁体系统，其特征在于所述低温容器为ー环形密封真空容器，该环形密封真空容器中部的轴向通道垂直设置，而所述中间导磁铁芯则设置在所述环形密封真空容器的轴向通道内；所述环形密封真空容器内部同轴设置有环形密封的、储存有液氦的液氦容器，所述超导线...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭江黔，刘杰，朱剑锋，叶勍，
申请(专利权)人：宁波鑫高益磁材有限公司，
类型：实用新型
国别省市：