本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù),具體涉及一種用于磁共振成像的磁體組件及其制造方法。
背景技術(shù):
磁共振,也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)、自旋成像(spin imaging)、核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,NMRI),是繼CT后醫(yī)學(xué)影像學(xué)的又一重大進(jìn)步。自80年代應(yīng)用以來,它以極快的速度得到發(fā)展。其基本原理是將人體置于特殊的磁場中,當(dāng)被測對象置于磁場中后,其體內(nèi)的氫原子可被極化。用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核,引起氫原子核共振,并吸收能量。在停止射頻脈沖后,氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號,并將吸收的能量釋放出來,被體外的接收器收錄,經(jīng)電子計算機處理后獲得圖像。
MRI提供的信息量不但大于醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的其他許多成像術(shù),而且不同于已有的成像術(shù),因此,它對疾病的診斷具有很大的潛在優(yōu)越性。由于其可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像;且無電離輻射,對機體沒有不良影響,因而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域越來越多地被使用。
主磁體是磁共振成像系統(tǒng)的主要組成部分之一,用于產(chǎn)生一個均勻的磁場,目前市面上常用的主磁體多為超導(dǎo)磁體,其產(chǎn)生的磁場強度為1.5T或3.0T。梯度線圈是磁共振成像系統(tǒng)的另一重要部件,梯度線圈組由三組梯度線圈組成,用來產(chǎn)生在空間呈線性分布的梯度磁場。通過脈沖序列,可實現(xiàn)對梯度磁場幅 度的時序控制。由此可引起成像區(qū)域內(nèi)核子的進(jìn)動頻率隨其空間位置的不同而不同,實現(xiàn)對成像物體中核子信號的空間編碼。
通常,梯度線圈設(shè)置于主磁體的內(nèi)部,且兩者大致成同軸布置的空間關(guān)系,且兩者之間有一個環(huán)狀的間隙,為了使兩者保持較穩(wěn)定的配合關(guān)系,需要用楔狀體等局部定位結(jié)構(gòu)。然而,在梯度線圈工作時,梯度切換會產(chǎn)生噪音、振動,且被傳送到主磁體(外殼)上,往往會造成患者的不適。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較低噪聲的用于磁共振成像的磁體組件及其制造方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是:一種用于磁共振成像的磁體組件,其包括主磁體、梯度線圈,所述主磁體設(shè)有沿軸向延伸的收容腔,所述梯度線圈安裝于主磁體的收容腔中;所述梯度線圈與主磁體之間形成環(huán)狀的間隙,所述間隙中設(shè)置有梯度線圈固定裝置,且該梯度線圈固定裝置包覆于梯度線圈的外周壁。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置為層狀體,包括至少一層壓縮膜及位于壓縮膜一側(cè)的回彈材料。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈具有外周壁,所述回彈材料貼附于梯度線圈的外周壁,所述壓縮膜包裹于回彈材料外周。
進(jìn)一步的,所述壓縮膜軸向的相對兩側(cè)部粘貼到梯度線圈的外周壁。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置軸向相對兩端分別鄰近于所述間隙的軸向相對兩端。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置至少包裹在梯度線圈外周壁一半的表面上,且梯度線圈固定裝置自間隙的底緣向上延伸。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題還可采用的技術(shù)方案是:一種用于磁共振成像的磁體組件的制造方法,其特征在于包括以下步驟:
提供主磁體,所述主磁體設(shè)有沿軸向延伸的收容腔;
提供梯度線圈,所述梯度線圈具有外周壁;
提供梯度線圈固定裝置,將所述梯度線圈固定裝置包裹于梯度線圈的外周壁,并使梯度線圈固定裝置處于壓縮狀態(tài);
將梯度線圈、梯度線圈固定裝置一起安裝于主磁體的收容腔內(nèi);
解除梯度線圈固定裝置的壓縮狀態(tài),使梯度線圈固定裝置彈性地抵靠于主磁體收容腔的內(nèi)表面上。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置包括壓縮膜、回彈材料,所述梯度線圈和壓縮膜之間形成密閉空間,密閉空間中填滿回彈材料,在安裝梯度線圈前,將密閉空間內(nèi)的空氣排出,并密封,將回彈材料壓縮;待安裝梯度線圈之后,破除密閉空間的密封狀態(tài)。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置包括壓縮袋、回彈材料,所述回彈材料填充于壓縮袋中,所述壓縮袋固定在梯度線圈表面。
進(jìn)一步的,所述梯度線圈固定裝置上設(shè)有氣嘴。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明通過在主磁體和梯度線圈的間隙中設(shè)置一個梯度線圈固定裝置,將梯度線圈外壁完全支撐,對梯度線圈進(jìn)行更好的振動緩沖、同時阻隔梯度線圈外壁聲音傳播途徑,或者吸收梯度線圈外壁的聲音,從而達(dá)到減振減噪的效果。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明實施例的磁體組件示意圖;
圖2為圖1沿縱向的剖面圖;
圖3為圖1沿橫向的剖面圖。
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
如圖1-3所示,本發(fā)明用于磁共振成像的磁體組件100的一個實施例包括:主磁體1、梯度線圈2以及梯度線圈固定裝置3。為了更加清楚的示意出以上三者的結(jié)構(gòu)及位置關(guān)系,將部分相應(yīng)的結(jié)構(gòu)切除。
主磁體1優(yōu)選為超導(dǎo)型磁體,其包括線圈架(未圖示)、繞制于線圈架上的若干超導(dǎo)線圈(未圖示)以及包圍在外面的殼體11。所述殼體11內(nèi)容納有低溫介質(zhì),例如液氦,所述超導(dǎo)線圈浸泡于低溫介質(zhì)中。所述主磁體1大致成圓筒狀,其中心區(qū)域設(shè)有沿軸向延伸的收容腔12。
梯度線圈2包括三組子梯度線圈組,其分別記為Gx梯度線圈、Gy梯度線圈和Gz梯度線圈,各自產(chǎn)生的梯度方向在空間中相互正交,通常與空間坐標(biāo)系中垂直于磁共振設(shè)備掃描床頭腳方向的水平方向、鉛垂方向和掃描床頭腳方向一致,也與脈中序列中三個邏輯軸的梯度方向一致。三組子梯度線圈可以單獨運行,也可任意兩組線圈同時運行,也可三組線圈同時運行,即按需求合成任意方向的梯度磁場。在梯度線圈中,每組子梯度線圈具有阻抗和電感,分別由一個梯度放大器驅(qū)動。
梯度線圈2的三組子梯度線圈被用樹脂材料或其他絕緣材料注塑成型后一個整體式結(jié)構(gòu),其具有大致成圓筒狀的結(jié)構(gòu),適于安裝于主磁體1的收容腔12內(nèi)。所述梯度線圈2的外周壁20由絕緣材料形成、密閉且不透氣。所述梯度線圈2也具有軸向延伸的孔21。
梯度線圈2安裝于主磁體1的收容腔12中,且兩者大致成同軸布置的方式組裝在一起,兩者之間形成大致成圓環(huán)狀的間隙10,所述間隙10沿軸向延伸。梯度線圈固定裝置3內(nèi)置于間隙10中。
梯度線圈固定裝置3為層狀體,包括壓縮膜31、回彈材料32?;貜棽牧?2貼附于梯度線圈的外周壁32,所述壓縮膜31包裹于回彈材料32外周。壓縮膜31在軸向的相對兩側(cè)部可以使用膠水粘在梯度線圈2外周壁21的軸向相對兩端。此外,還可通過圓形密封圈33將壓縮膜31固定于梯度線圈的外周壁32。梯度線圈外周壁32的軸向相對的兩端處可設(shè)置環(huán)形槽道(未圖示),與密封圈33配合使用,環(huán)形槽道內(nèi)可進(jìn)一步涂抹有膠水,從而使壓縮膜31與梯度線圈的外周壁32結(jié)合更可靠;所述密封圈33卡入槽道內(nèi),并將壓縮膜31抵壓、并固定于槽道中,同時可解決因密封圈厚度尺寸過大的而影響梯度線圈與主磁體的裝配問題。梯度線圈固定裝置3軸向相對兩端分別鄰近于所述間隙10的軸向相對兩端。所述梯度線圈固定裝置3至少包裹在梯度線圈外周壁32一半的表面上,且梯度線圈固定裝置3自間隙10的底緣向上延伸。
其他實施方式中,也可以使用制成的壓縮袋,將回彈材料填充在壓縮袋中,形成梯度線圈固定裝置;然后再將壓縮袋固定在梯度線圈表面。
回彈材料可以為多孔吸音材質(zhì),如聚氨酯軟泡、EPDM發(fā)泡海綿等,或者改性后具有阻燃性的吸音材質(zhì),也可以他們的組合材料。
回彈材料可以含有其他材質(zhì):隔音材質(zhì)、隔熱材質(zhì),和吸音材質(zhì)組合使用。
整個回彈材料和壓縮膜/袋組成的梯度線圈固定裝置可以是一整塊,也可以分塊使用。
分塊使用時,每塊可以使用不同硬度、不同功能的回彈材料,不僅限于列舉的材料。
同時梯度線圈的內(nèi)壁及兩端也可以采用此方法,減振減噪。
本發(fā)明是將梯度線圈外壁完全支撐,對梯度線圈進(jìn)行更好的振動緩沖、同時阻隔梯度線圈外壁聲音傳播途徑,或者吸收梯度線圈外壁的聲音,從而達(dá)到減振減噪的效果。
本發(fā)明用于磁共振成像的磁體組件的制造方法為:
提供主磁體1,所述主磁體1設(shè)有沿軸向延伸的收容腔12;
提供梯度線圈2,所述梯度線圈具有外周壁20;
提供梯度線圈固定裝置3,將所述梯度線圈固定裝置包裹于梯度線圈的外周壁,并使梯度線圈固定裝置處于壓縮狀態(tài);
將梯度線圈2、梯度線圈固定裝置3一起安裝于主磁體1的收容腔12內(nèi);
解除梯度線圈固定裝置的壓縮狀態(tài),使梯度線圈固定裝置彈性地抵靠于主磁體收容腔的內(nèi)表面上。
所述梯度線圈固定裝置3包括壓縮膜31、回彈材料32,所述梯度線圈和壓縮膜之間形成密閉空間,密閉空間中填滿回彈材料,在安裝梯度線圈前,將密閉空間內(nèi)的空氣排出,并密封,將回彈材料壓縮;待安裝梯度線圈之后,破除密閉空間的密封狀態(tài)。具體的,可通過對密閉空間抽氣或者擠壓壓縮膜,使密閉空間內(nèi)的空氣被排出,需要說明的是,并不要求密閉空間內(nèi)空氣都被排出的量或程度,取決于安裝要求,即只要能夠使梯度線圈固定裝置在徑向上能夠收縮足夠的尺寸,使梯度線圈被順利的裝配到主磁體即可。
梯度線圈固定裝置3還可由壓縮袋、回彈材料替換,所述回彈材料填充于壓縮袋中,所述壓縮袋固定在梯度線圈表面。所述梯度線圈固定裝置3上進(jìn)一步設(shè)有氣嘴,用于抽真空。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。