專利名稱：用于影響和/或檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的布置和方法
用于影響和減檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的布置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于影響和域檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的布置。此 外，該發(fā)明涉及一種用于影響和域檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的方法。
此類布置和方法可以從德國專利申請DE 101 51 778 Al獲知。在該申 i青^f描述的方法中，首先生成一個具有磁場強度空間分布的磁場，由此在 檢查區(qū)域形成一個具有相對低磁場強度的第一子域，和一個具有相對高磁 場強度的第二子域。然后檢査區(qū)域中的子域的空間位置移動，因而檢查區(qū) 域內(nèi)顆粒的磁化強度會發(fā)生局部改變。記錄依賴于檢査區(qū)域內(nèi)的受子域空 間位置移動影響的磁化強度的信號，并從這些信號中提取關(guān)于檢査區(qū)域中 的磁性顆?？臻g分布的信息，因此，可以形成檢査區(qū)域的圖像。這樣的布 置和方法具有的優(yōu)點是其可以用于對任意檢査對象進行檢査-例如人體-以 非破壞性的方式、不會造成任何傷害并且具有高空間分辨率、既可靠近檢 査對象的表面也可遠離檢査對象的表面。
已知的這種類型的布置具有的缺點是用于生成非均勻磁場的線圈或者 永磁體需要生成非常強的場-尤其是強梯度場-從而使布置實現(xiàn)給定的空間 分辨率，該強場通常導(dǎo)致布置的高度復(fù)雜性，相對高的能量消耗，高冷卻 力和該已知布置全部設(shè)置的昂貴花費。
因而本發(fā)明的一個目的是提供一種如開頭所述類型的布置和方法，其 可以提高空間分辨率而不具有所述負面的副作用。
上述目的通過用于影響和/或檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的布置達到， 其中，該布置包括用于生成磁選擇場的選擇裝置，所述磁選擇場具有其磁 場強度的空間圖案，使得在所述作用區(qū)域中形成具有低磁場強度的第一子 域和具有較高磁場強度的第二子域；驅(qū)動裝置，其借助于磁驅(qū)動場來改變 所述作用區(qū)域內(nèi)的所述兩個子域的空間位置，從而局部改變所述磁性顆粒 的磁化強度，其中，所述選擇裝置包括至少一個具有高阻永磁體材料的永磁體。
根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造性的布置具有的優(yōu)點是可以將永磁體與驅(qū)動裝置相 比放置得離作用區(qū)域更近。該驅(qū)動裝置易于在選擇裝置內(nèi)或者之上感應(yīng)出 渦旋電流，導(dǎo)致能量消耗增加，熱穩(wěn)定性減小和可達到的驅(qū)動場強度減小。 根據(jù)本發(fā)明，由于提供了至少一個含有高阻永磁體材料的永磁體而使選擇 裝置內(nèi)感應(yīng)的渦旋電流完全或者至少大大地減少。
根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)該理解選擇裝置和/或驅(qū)動裝置和/或接收裝置可以至少 部分地以一個單獨線圈或螺線管的形式被提供。然而，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地 提供不同的線圈來形成所述選擇裝置、驅(qū)動裝置和接收裝置。此外，選擇 裝置可以包括另外的與驅(qū)動裝置相比定位于更遠離作用區(qū)域的永磁體。此 外，根據(jù)本發(fā)明，選擇裝置和/或驅(qū)動裝置和/或接收裝置能夠各自由不同的 單獨部分，特別是不同的單獨線圈或螺線管組成，這樣提供和/或安置使得 不同部分共同形成所述選擇裝置和/或驅(qū)動裝置和/或接收裝置。特別是對于 驅(qū)動裝置和/或選擇裝置，為了提供生成和/或檢測定向于不同空間方向的磁
場分量的可能性，許多部分，尤其線圈對(例如，赫爾姆霍茨(Hdmholtz) 或反赫爾姆霍茨(Anti-Helmholtz)結(jié)構(gòu))是優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，永磁體材料由塊或部件形成，該塊或部件與在 用于改變磁驅(qū)動場的頻率下的永磁體材料的趨膚深度相比很小。此外，優(yōu) 選地永磁體材料的塊或部件彼此電絕緣。因此根據(jù)本發(fā)明可能大大地減少 至少一個永磁體內(nèi)感應(yīng)的渦旋電流的強度。
此外，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地永磁體借助于外部冷卻裝置和/或借助于內(nèi) 部冷卻裝置冷卻。使用外部冷卻裝置時，應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明從該永磁 體的外表面將冷卻施加于永磁體。使用內(nèi)部冷卻裝置時，應(yīng)該理解根據(jù)本 發(fā)明通過永磁體的材料來施加冷卻。
內(nèi)部冷卻裝置的一個優(yōu)選示例是借助于冷卻通道來實現(xiàn)永磁體的冷 卻。因此，有利地可能容易限定永磁體的溫度范圍，并且有效地提供從永 磁體到冷卻媒質(zhì)的熱轉(zhuǎn)移。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地布置在具有永磁體和不具有永磁體的情況下都可 用于影響和域檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒。這樣有利地允許發(fā)明布置的靈 活使用，而永磁體則是任選使用的，例如，為了局部提高根據(jù)本發(fā)明的布置的空間分辨能力。
此外，優(yōu)選地永磁體可移動到作用區(qū)域內(nèi)部或者外部的不同定位。這 樣也允許了增強發(fā)明布置使用的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，永磁體與驅(qū)動裝置或者至少部分驅(qū)動裝置 的定位相比，定位得更靠近作用區(qū)域。因此，可能使用根據(jù)本發(fā)明的布置 來實現(xiàn)磁選擇場的相對高的磁場強度，以及因此在作用區(qū)域范圍內(nèi)的磁選 擇場的非常陡峭的梯度。這樣反過來允許根據(jù)本發(fā)明布置的非常高的空間 分辨率。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，永磁體材料是鋇鍶鐵氧體或者所謂的 粘結(jié)磁體材料。這些材料具有相對低的電傳導(dǎo)率并可以有效地防止永磁體 材料內(nèi)部生成渦旋電流。所謂的粘結(jié)磁體包括具有磁性特性的粉末狀材料 和，具有機械特性的，通常為有機的粘合材料。該粉末狀材料，例如，具 有的電傳導(dǎo)率相對于其在固體塊狀而不是粉末狀時具有的電傳導(dǎo)率被大大 的減少(由于這樣的事實粉末狀材料的顆粒不或者僅僅稍微相互接觸， 例如，借助于由粘合材料提供的電絕緣)。如果電傳導(dǎo)率這樣的減少是不夠 的，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地，將粘結(jié)磁體材料再細分為與在用于改變磁驅(qū)動場 的頻率下的永磁體材料的趨膚深度相比很小的塊或部件。該粘結(jié)磁體材料
可以，例如，是金屬材料。
根據(jù)本發(fā)明，非常有利地考慮在選擇裝置或者驅(qū)動裝置被彼此的磁場 穿過時，其導(dǎo)電特性的改變。選擇裝置或者驅(qū)動裝置的線圈部件的阻抗應(yīng) 選擇為在給定的環(huán)境中盡可能低，或者被磁驅(qū)動場穿過的永磁體材料的穿 透模式及電傳導(dǎo)率應(yīng)選擇為盡可能低。選擇裝置和驅(qū)動裝置也被共同稱為 "場生成器裝置"。選擇裝置包括磁場生成裝置，其提供靜態(tài)(梯度)磁選 擇場和/或頻率范圍為大約1Hz到大約100Hz的改變比較緩慢的大范圍磁選 擇場。磁選擇場的靜態(tài)部分和改變比較緩慢部分都可以借助于永磁體或者 借助于線圈或者它們的聯(lián)合生成。驅(qū)動裝置包括磁場生成裝置，其提供具 有大約lkHz到大約200kHz，優(yōu)選地大約10kHz到大約100kHz頻率范圍 的磁驅(qū)動場。
本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的高阻永磁體材料在根據(jù)本發(fā)明的布置中的 應(yīng)用，并且還涉及用于影響和域檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的方法，其中，該方法包括生成具有其磁場強度空間圖案的磁選擇場的步驟，由此使得在 所述作用區(qū)域中形成具有低磁場強度的第一子域和具有較高磁場強度的第 二子域，借助于磁驅(qū)動場來改變所述作用區(qū)域內(nèi)的兩個子域的空間位置， 從而局部改變所述磁性顆粒的磁化強度，其中，至少部分的借助于含有高 阻永磁體材料的永磁體來生成所述磁選擇場。這樣有利地允許在非常接近 作用區(qū)域或者作用區(qū)域內(nèi)部的區(qū)域具有很高的磁場強度，同時本發(fā)明布置 的全部設(shè)置不需要十分復(fù)雜。
結(jié)合附圖，根據(jù)下列詳細地描述，本發(fā)明的這些和其他特性、特征和 優(yōu)點將變得顯而易見，其中，通過示例說明本發(fā)明的原理。僅出于示例的 目的給出了該描述，并未限制本發(fā)明的范圍。以下所引用的附圖標記表示 附圖。
圖l示出了用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的布置；
圖2示出了由根據(jù)本發(fā)明的布置生成的場線圖案的一個實施例；
圖3示出了存在于作用區(qū)域中的磁性顆粒的放大視圖4a和4b示出了該顆粒的磁化強度特性；
圖5和6示意性地示出了永磁體的不同的示圖。
將針對具體實施例并參照特定附圖介紹本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此而 僅由權(quán)禾崾求限定。所描述的附圖僅為示意性的而非限制性的。在附圖中， 出于說明性的目的， 一些元件的大小可能被放大并且沒有按比例繪制。
其中，當提到單數(shù)名詞時使用不定冠詞或定冠詞，例如"一"、"一個"、 "該"，除非特別說明，這包括該名詞的復(fù)數(shù)。
此外，說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語第一、第二、第三等用于區(qū)分相似 元件，而不一定用于描述序列或時間順序。應(yīng)該理解所使用的這些術(shù)語在 適當?shù)那樾蜗率强苫Q的，并且此處描述的本發(fā)明的實施例能夠以此處未 描述或舉例的其他順序?qū)嵤?br> 此外，說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語頂部、底部、上方、下方等出于說 明性目的使用，而不一定用于說明相對位置。應(yīng)該理解^f使用的這些術(shù)語 在適當?shù)那樾蜗率强苫Q的，并且此處描述的本發(fā)明的實施例能夠以此處未描述或舉例的其他定向?qū)嵤?br> 注意到用在本說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語"包括"不應(yīng)該被解釋為局
限于其后所列出的裝置；不排除其他元件或步驟。因此，表述"包括裝置 A和B的設(shè)備"的范圍不應(yīng)該被限制為僅由裝置A和B所組成的設(shè)備。其 意味著對于本發(fā)明，該設(shè)備的僅有的相關(guān)裝置為A和B。


圖1示出了借助于根據(jù)本發(fā)明的布置10對任意對象進行檢查。圖1中 的附圖標記350表示對象，在該情況下是人或動物患者，其被置于只示出 了部分頂部的患者臺上。在實施根據(jù)本發(fā)明的方法之前，將磁性顆粒100 (圖1中未示出)置于本發(fā)明的布置10的作用區(qū)域300中。尤其是在對， 例如腫瘤，進行治療和/或者診斷處理之前，借助于將包含磁性顆粒100的 液體(未示出)注射入患者350身體來將該磁性顆粒100置于作用區(qū)域300 中。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，圖2中所示的布置IO包括由多個線圈 形成的選擇裝置210,其范圍定義了作用區(qū)域300，所述作用區(qū)域300又被 稱為治療區(qū)域300。例如，該選擇裝置210布置在患者350的上方和下方， 或者臺頂部的上方和下方。例如，該選擇裝置210包括第一線圈對210'、 210''，其每一個都包含兩個具有結(jié)構(gòu)相同的繞組210'、 210〃，所述繞組 在患者350的上方和下方共軸放置，并通過相同大小、尤其方向相反的電 流。以下該第一線圈對210'、 210"共同稱為選擇裝置210。優(yōu)選地，在
該情況下使用直流電。
根據(jù)本發(fā)明，選擇裝置210包括只在圖5和6中示出的以附圖標記212 表示的永磁體。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該永磁體212是任選的。
選擇裝置210生成通常是梯度磁場的磁選擇場211，并在圖2中示意性 地以場線代表。在選擇裝置210的線圈對的軸線方向(例如，垂直地)上 具有幾乎恒定的梯度，并在該軸線的一點上達到零值。從這個無場點(在 圖2中未單獨示出)開始，磁選擇場211的場強在所有的三個空間方向上 隨著與該無場點距離的增加而增加。在以虛線圍繞該無場點表示的第一子 域301或者區(qū)域301內(nèi)的場強很小，以至于存在于該第一子域301內(nèi)的顆 粒100的磁化強度是不飽和的，但是存在于第二子域302 (區(qū)域301外部) 內(nèi)的顆粒100的磁化強度處于飽和狀態(tài)。無場點或者作用區(qū)域300的第一子域301優(yōu)選地是一個空間連續(xù)的區(qū)域；它也可是點狀區(qū)域或者其他的線
狀或平面區(qū)域。在第二子域302內(nèi)(也即在第一子域301外部的作用區(qū)域 300中的其他區(qū)域內(nèi))，磁場強度足夠強以將顆粒100保持在飽和狀態(tài)。通 過改變作用區(qū)域300內(nèi)的該兩個子域301、 302的位置，作用區(qū)域300內(nèi)的 該(所有的)磁化強度發(fā)生改變。通過測量作用區(qū)域300內(nèi)的磁化強度， 或者被該磁化強度影響的物理參數(shù)，就可獲得作用區(qū)域內(nèi)的磁性顆粒的空 間分布信息。為了改變作用區(qū)域300內(nèi)的該兩個子域301、 302的相對空間 位置，另一個磁場，所謂的磁驅(qū)動場221，與選擇場211在作用區(qū)域300 內(nèi)重疊，或者至少在部分作用區(qū)域300內(nèi)重疊。
圖3示出了與本發(fā)明的布置10 —起使用的這種類型的磁性顆粒100的 示例。它包括例如由玻璃制成的球形基體101，并具有例如厚度5nm的軟 磁性層102，所述軟磁性層包括例如鐵鎳合金(例如，坡莫合金)。該層可 以例如由涂層103覆蓋，其保護顆粒100以防例如酸的化學和/或物理侵襲 性環(huán)境。使這種顆粒100的磁化強度飽和所需的磁選擇場211的磁場強度 由多方面的參數(shù)決定，例如，顆粒100的直徑、磁性層102所使用的磁性 材料和其他參數(shù)。
在例如直徑l(Him的情況下，需要的磁場大約為800A/m (相應(yīng)于大約 lmT的通量密度)，然而在直徑100pm的情況下，80A/m的磁場就足夠了。 當選擇具有更低飽和磁化強度的材料的涂層102或者當層102的厚度減小 時，甚至獲得更小的值。
為了進一步詳細描述優(yōu)選的磁性顆粒100，將DE 10151778的相應(yīng)部 分，尤其是第16-20段和要求DE 10151778優(yōu)先權(quán)的EP 1304542 A2的第 57-61段在此合并作為參考。
第一子域301的尺寸一方面取決于磁選擇場211的梯度強度，另一方 面取決于飽和所需磁場的場強度。為了使處于80A/m的磁場強度和總計160 10SA/n^的磁選擇場211的場強梯度(在給定的空間方向)的顆粒100足夠 飽和，第一子域301的尺寸大約是lmm (在給定的空間方向)，其中，顆 粒100的磁化強度沒有飽和。通過增加磁場強度，并且特別是磁選擇場211 的磁梯度強度，有可能提高根據(jù)本發(fā)明的布置10的空間分辨率。
當另一個磁場——以下稱為磁驅(qū)動場221在作用區(qū)域300內(nèi)與磁選擇場210 (或者梯度磁場210)重疊時，第一子域301相對于第二子域302在 該磁驅(qū)動場221的方向上偏移；隨著磁驅(qū)動場221強度的增大該偏移的范 圍增大。當重疊的磁驅(qū)動場221是時變時，第一子域301的位置也會隨時 間和空間而相應(yīng)變化。以與磁驅(qū)動場221變化的頻率帶不同的另一個頻率 帶(向更高的頻率偏移)來接收或者檢測來自位于第一子域301內(nèi)的磁性 顆粒100的信號是有利的。這也是可能的，因為磁化強度特性的非線性造 成的作用區(qū)域300內(nèi)的磁性顆粒100磁化強度的改變，會導(dǎo)致磁驅(qū)動場221 的頻率生成更高的諧波頻率成分。
為了在空間中的任意給定方向生成這種磁驅(qū)動場221 ，另外提供有三個 線圈對，即第二線圈對220'、第三線圈對220"和第四線圈對220"'， 以下將其共同稱為驅(qū)動裝置220。例如，第二線圈對220'生成磁驅(qū)動場221 的沿著第一線圈對210'、 220''或者選擇裝置210的線圈軸方向，BP,例如 垂直地延伸的分量。為此，第二線圈對220'的繞組中通過相同方向的相同 大小的電流。通過第二線圈對220'達到的效果，原理上也可以通過將相同 方向的電流疊加到第一線圈對210'、 220"中的反向相等電流來實現(xiàn)，因 而電流在一個線圈中減少，在另一個線圈中增加。然而，特別是為了使信 號解釋具有更高信噪比的目的，有利地是時間恒定(或準恒定)的選擇場 211 (也稱為梯度磁場)和時變的垂直磁驅(qū)動場由選擇裝置210和驅(qū)動裝置 220的不同的線圈對生成。
另外的兩個線圈對220"和220"'用于生成磁驅(qū)動場221的沿著空間 中不同方向，例如與作用區(qū)域300 (或者患者350)的縱向方向水平延伸和 垂直于該縱向方向的方向延伸的分量。如果赫爾姆霍茨(Helmholtz)類型 的第三和第四線圈對220〃、 220"'(與選擇裝置210和驅(qū)動裝置220的線圈 對類似)被用于此目的，則這些線圈對就必須分別設(shè)置在治療區(qū)域的左邊 和右邊，或者這個區(qū)域的前邊和后邊。這將影響作用區(qū)域300或治療區(qū)域300 的可達性。因此該第三和域第四磁性線圈對或者線圈220〃、 220〃'也可 設(shè)置在作用區(qū)域300的上方和下方，并且它們的繞組形式必須與第二線圈對 220'的不同。然而，這種類型的線圈在具有開放式磁體(開放式MRI)的 磁共振布置領(lǐng)域中是公知的，其中，射頻(RF)線圈對被設(shè)置于治療區(qū)域 的上方和下方，所述RF線圈對可以生成水平的時變磁場。因而，不必在此
1進一步詳細描述這種線圈的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的布置10還包括只在圖1中示意性示出的接收裝置230。該 接收裝置230通常包括線圈，所述線圈可以檢測由作用區(qū)域300中的磁性顆 粒100的磁化強度圖案而感應(yīng)的信號。然而，這種類型的線圈在具有，例如 設(shè)置于作用區(qū)域300周圍的射頻(RF)線圈對以獲得盡可能高信噪比的磁共 振布置領(lǐng)域中是公知的，因而，在此不必進一步詳細描述這種線圈的結(jié)構(gòu)。
在如圖1所示的選擇裝置210的另一可選實施例中，除了根據(jù)本發(fā)明的 包含低傳導(dǎo)率永磁體材料的永磁體212之外，還可以使用另外的永磁體(未 示出)來生成梯度磁選擇場211。根據(jù)本發(fā)明，還可以提供具有低傳導(dǎo)率的 另外的永磁體，以盡可能的抑制該另外的永磁體內(nèi)生成渦旋電流。當相對 磁極具有相同極性時，在這樣的(相對的)另外的永磁體(未示出)的兩 個磁極之間的空間會形成類似于圖2所示的磁場。根據(jù)本發(fā)明的布置的另一 可選實施例中，選擇裝置210包括至少一個另外的永磁體和至少一個如圖2 所描述的線圈210'、 210"。
選擇裝置210、驅(qū)動裝置220和接收裝置230的不同構(gòu)件的常用頻率范圍 大致按照下述情況選擇裝置210生成的磁場隨時間一點都不改變或者變化 相對緩慢，優(yōu)選地在大約lHz到大約100Hz之間。由驅(qū)動裝置220生成的磁 場優(yōu)選地在大約25 kHz到大約lOO kHz之間改變。接收裝置的磁場變化應(yīng)該 是靈敏的，優(yōu)選地在大約50kHz到大約10MHz的頻率范圍。
圖4a和4b示出了磁化強度特性，即在包含這些顆粒的分散體系中， 顆粒IOO (在圖4a和4b中未示出)的磁化強度M的變化根據(jù)顆粒100定位處的 場強度H?？梢钥闯觯呕瘡姸萂的變化不超過場強度+He且不低于場強度 -He,這意味著達到了飽和磁化強度。在數(shù)值+He和-I^之間時，磁化強度M 是不飽和的。
圖4a示出了在沒有另 一磁場作用的情況下，顆粒1 OO定位處的正弦磁場 H(t)的影響，其中，該生成的正弦磁場H(t)的絕對值(即"由顆粒100所見的") 低于顆粒100磁化飽和所需的磁場強度。在該條件下，顆粒100或者顆粒群 lOO的磁化強度以磁場H(t)的頻率節(jié)奏往復(fù)于其飽和值之間。由圖4a右手側(cè) 的參數(shù)M(t)表示磁化強度隨時間的合成變化?？梢钥闯?，磁化強度也周期性 的改變，并且這樣顆粒的磁化強度周期性地倒置。曲線中心部分的線的虛線部分表示根據(jù)正弦磁場H(t)場強度的磁化強 度M(t)的近似平均值變化。隨著與這個中心線的偏離，當磁場H從-He增加到 十Hc時，磁化強度稍微地向右延伸，當磁場H從+Hc減少到-He時，磁化強度 稍微地向左延伸。這種己知的效應(yīng)稱為滯后效應(yīng)，其是熱生成機制的基礎(chǔ)。 曲線路徑之間形成的磁滯表面面積是對依據(jù)磁化強度變化生成的熱的度 量，該磁滯表面面積的形狀和尺寸取決于材料。
圖4b示出了疊加了靜態(tài)磁場H,的正弦磁場H(t)的影響。由于磁tt^強度處 于飽和狀態(tài)，所以它實質(zhì)上不受正弦磁場H(t)的影響。磁化強度M(t)在該區(qū) 域隨時間保持不變。因此，磁場H(t)不會引起磁化強度狀態(tài)的改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個重要目的是提供一種創(chuàng)造性布置，其永磁體212對于 驅(qū)動裝置220的磁驅(qū)動場221盡可能透明。根據(jù)本發(fā)明，建議提供至少一個 這樣的具有相對低的電傳導(dǎo)率的永磁體212。這樣的永磁體212在圖6中描 述。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的具有永磁體212的發(fā)明布置10的整體設(shè)置。
在圖5中，針對作用區(qū)域300和第一子域301 (包括無場點)示意性地描 繪出選擇裝置210、驅(qū)動裝置220和接收裝置230。通常，在這樣的布置10中， 將選擇裝置210，至少部分地，與驅(qū)動裝置220相比遠離作用區(qū)域300放置。 根據(jù)本發(fā)明，將作為選擇裝置210—部分的永磁體212與驅(qū)動裝置220相比， 靠近作用區(qū)域300放置是可能的。根據(jù)一個可選實施例，甚至可能僅借助于 永磁體212提供選擇裝置210 (也即，圖5中選擇裝置210以虛線表示的部分 被省略)。
圖6示出了包括永磁體材料213的永磁體212的一個示例。該永磁體材料 213優(yōu)選以用小塊213'形成需要的幾何結(jié)構(gòu)的形式被提供。這些塊213' 優(yōu)選彼此電絕緣，以避免渦旋電流流動的大回路。小塊213'的尺寸應(yīng)低于 在磁驅(qū)動場變化頻率下該材料的趨膚深度。通常，這意味著小塊213'的尺 寸應(yīng)小于l毫米或者幾毫米。優(yōu)選地，形成永磁體材料213使得在永磁體材 料213內(nèi)部提供冷卻通道(未描繪出)。
權(quán)利要求
1、一種用于影響和/或檢測作用區(qū)域(300)中的磁性顆粒(100)的布置(10)，所述布置包括-選擇裝置(210)，其用于生成其磁場強度具有空間圖案的磁選擇場(211)，使得在所述作用區(qū)域(300)中形成具有低磁場強度的第一子域(301)和具有較高磁場強度的第二子域(302)，-驅(qū)動裝置(220)，其借助于磁驅(qū)動場(221)來改變所述作用區(qū)域(300)內(nèi)的所述兩個子域(301、302)的空間位置，以此局部改變所述磁性顆粒(100)的磁化強度，其中，所述選擇裝置(210)包括至少一個含有高阻永磁體材料(213)的永磁體(212)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的布置(10)，其中，所述永磁體材料(213) 由塊或部分(213')形成，該塊或部分與在針對用于改變所述磁驅(qū)動場的 頻率的所述永磁體材料(213)的趨膚深度相比很小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的布置(10)，其中，所述永磁體材料(213) 的塊或部分(213')彼此電絕緣。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的布置(10),其中，所述永磁體(213)借助 于外部冷卻裝置和/或內(nèi)部冷卻裝置冷卻。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的布置(10),其中，所述永磁體(212)包括 冷卻通道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的布置(10)，其中，所述布置(10)在具有 所述永磁體(212)和不具有所述永磁體(212)的情況下都可用于影響和/ 或檢測所述作用區(qū)域(300)中的所述磁性顆粒(100)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的布置(10)，其中，所述永磁體(212) 可移動到所述作用區(qū)域內(nèi)部或外部的不同位置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的布置(10)，其中，與所述驅(qū)動裝置(220) 的位置或者偏離所述驅(qū)動裝置(220)的至少部分相比，^f述永磁體(212) 定位得更靠近所述作用區(qū)域(300)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的布置(10)，其中，所述永磁體材料(213) 是鋇鍶鐵氧體或者粘結(jié)磁體材料(213)。
10、 一種用于影響和/或檢測作用區(qū)域(300)中的磁性顆粒(100)的 方法，其中，所述方法包括以下步驟-生成其磁場強度具有空間圖案的磁選擇場(211)，使得在所述作用 區(qū)域(300)中形成具有低磁場強度的第一子域(301)和具有較高磁場強 度的第二子域(302)，-借助于磁驅(qū)動場(221)改變所述作用區(qū)域(300)內(nèi)的所述兩個子 域(301、 302)的空間位置，從而局部改變所述磁性顆粒(100)的磁化強 度，其中，至少部分地借助于含有高阻永磁體材料(213)的永磁體來生成所述 磁選擇場(211)。
11、 高阻永磁體材料(213)在根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于影響和/或檢 測作用區(qū)域(300)中的磁性顆粒(100)的布置(10)中的使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于影響和/或檢測作用區(qū)域中的磁性顆粒的布置和方法，所述布置包括用于生成磁選擇場的選擇裝置，所述磁選擇場具有其磁場強度的空間圖案，使得在所述作用區(qū)域中形成具有低磁場強度的第一子域和具有較高磁場強度的第二子域；驅(qū)動裝置，其借助于磁驅(qū)動場來改變所述作用區(qū)域內(nèi)的兩個子域的空間位置，從而局部改變所述磁性顆粒的磁化強度，其中，所述選擇裝置包括含有高阻永磁體材料的至少一個永磁體。
文檔編號A61B5/00GK101568294SQ200780046827
公開日2009年10月28日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者B·格萊希, J·魏岑?？?申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司