專利名稱：一種磁共振成像磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于醫(yī)學診斷的磁共振成像磁體。
背景技術(shù)：
磁共振成像系統(tǒng)工作時，將人體置于一個強的靜磁場中，通過向人體發(fā)射射頻脈沖使人體部分區(qū)域的原子核受到激發(fā)。射頻場撤除后，這些被激發(fā)的原子核輻射出射頻信號，由天線接收。由于在這一過程中，加入了梯度磁場，因此通過射頻信號可以獲得人體的空間分布信息，從而重建出人體的二維或三維圖像。
傳統(tǒng)的磁共振成像系統(tǒng)是封閉的結(jié)構(gòu)，由超導(dǎo)線圈或永磁鐵產(chǎn)生磁場。這種結(jié)構(gòu)的最大的問題是使病人產(chǎn)生幽閉感，并且難以實施介入治療。為改變這種狀態(tài)，有多種開放式磁共振成像系統(tǒng)出現(xiàn)，它的磁體不再是封閉結(jié)構(gòu)，比如中國專利94115507.2公開了一種開放度很大的C型結(jié)構(gòu)的磁體，可用于MRI系統(tǒng)，它由上下兩磁極面形成靜磁場，兩磁極面通過上下軛鐵和位于一側(cè)的垂直的軛鐵(立軛)連接，形成磁路。這種結(jié)構(gòu)的磁體能夠使病人從一側(cè)的開口進入，解除病人的幽閉感，同時，醫(yī)生可以從三面接近病人，為介入治療提供了方便。
然而，這種磁體的開放度還是不夠，由于人體在磁體中所受的壓迫感主要來自上下兩個方向，對于目前的這種磁體結(jié)構(gòu)，人體進入后磁極面位于患者的上下方向，由于受磁體間隙的限制，使得患者進去后，磁極面距離身體很近，依然有很強的壓抑感。
產(chǎn)生這種情況的主要原因是目前的開放式磁體均采用垂直磁場。中國專利94115507.2公開的一種結(jié)構(gòu)如圖7所示，磁體由上下和垂直共三個軛鐵組成，上下兩個軛鐵內(nèi)有磁極頭，形成垂直磁場。這種結(jié)構(gòu)比早期的磁共振成像磁體開放性大了很多，而且結(jié)構(gòu)簡單。但是依然具有相當?shù)膲浩雀?，同時，這種結(jié)構(gòu)使得病床只能處于水平面，患者只能平躺和側(cè)臥體位檢查，而不能夠以其他體位進行檢查，大大限制了其功能的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能夠產(chǎn)生橫向磁場的磁共振成像磁體及其磁共振成像裝置。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明磁體包括一對形狀對稱尺寸相同的沿水平方向平行延伸的導(dǎo)磁鐵軛，在這對水平方向鐵軛靠近其一端的內(nèi)側(cè)各有一個形狀尺寸相同的磁極頭，兩磁極頭之間所產(chǎn)生的磁場方向同兩磁極頭中心連線平行，并且在兩磁極頭之間的間隙中沿水平方向產(chǎn)生均勻的橫向靜磁場。在這對水平方向鐵軛的另一端即距磁極頭較遠的端部，有一個橫向延伸的導(dǎo)磁鐵軛，此橫向鐵軛將這對水平方向鐵軛的兩個端部連接起來，構(gòu)成磁路。
考慮到磁體的機械結(jié)構(gòu)和病床移動的需要，本發(fā)明的橫向鐵軛位于磁體垂直方向的下部，其高度小于磁體高度的一半，水平方向的尺寸較大，以保持橫向鐵軛的足夠截面積。這樣的結(jié)構(gòu)不僅使得磁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且可以方便病床的自由移動。
橫向鐵軛也可以位于磁體垂直方向的中間位置，其垂直尺寸可以小于水平鐵軛的垂直尺寸，也可以與其相同。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點由于兩個磁極頭分布在水平延伸的鐵軛的內(nèi)側(cè)，其間的氣隙作為患者的檢查空間，因此患者躺臥后，其身體的上下方向沒有傳統(tǒng)的磁極頭存在，因此這個方向沒有壓迫感。雖然在患者的兩側(cè)依然存在磁極頭，但是，由于檢查時患者的視覺限制，壓迫感將減輕很多，因此，本發(fā)明能夠使患者的壓迫感大大減小。同時，本發(fā)明的橫向鐵軛為病床的水平移動和轉(zhuǎn)動提供了足夠的空間，可以有效減小磁體的尺寸，減輕磁體重量。
另一方面，由于患者的上下方?jīng)]有磁極頭的限制，除平躺和側(cè)臥外，必要時患者可以其它體位進行檢查，這對一些特殊病灶的診斷具有重要的意義。
本發(fā)明磁體可以和梯度系統(tǒng)，射頻系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和脈沖發(fā)生器，病床系統(tǒng)等構(gòu)成磁共振成像系統(tǒng)。其中脈沖發(fā)生器控制梯度系統(tǒng)和射頻系統(tǒng)產(chǎn)生所需的梯度磁場和射頻場，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從射頻系統(tǒng)中接收磁共振信號，病床位于磁體的兩磁極頭之間，用于承載患者，并能夠通過平移和轉(zhuǎn)動確定患者的體位。
本發(fā)明的另一個特點是病床能夠繞一根與兩磁極頭中心連線平行的軸偏心旋轉(zhuǎn)。這樣的好處是能夠使病人以所需要的姿勢進行掃描檢查，同時，病床也可沿患者平躺時的頭腳方向前后滑動，用來確定掃描部位。而且，由于本發(fā)明的病床可以繞兩磁極頭中心連線平行的軸轉(zhuǎn)動，病床裝有一套機械和電子伺服機構(gòu)，能夠控制和驅(qū)動病床按照上述方式轉(zhuǎn)動，因此這樣的轉(zhuǎn)動方式能夠保證患者被檢部位始終為磁體成像區(qū)中心。


圖1為本發(fā)明磁體原理圖。圖中11、12水平方向鐵軛，13橫向鐵軛，14、15磁極頭。
圖2是本發(fā)明的一個實施例原理圖。
圖3是本發(fā)明中心橫向鐵軛的一個實施例示意圖。
圖4是本發(fā)明加有基座的一個實施例示意圖，41基座。
圖5是本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)原理框圖，51磁體。
圖6是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)病床的實施例示意圖，61病床。
圖7為現(xiàn)有技術(shù)的一個典型實施例示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，磁體的左右有一對沿水平方向平行延伸的導(dǎo)磁鐵軛11和12。在這兩個水平方向鐵軛靠近它的一端的內(nèi)側(cè)，各有一個磁極頭14和15。這兩個水平方向鐵軛的另一端有一個橫向延伸的導(dǎo)磁鐵軛13相連接。此橫向鐵軛[13]將這對水平向鐵軛11和12的兩個端部連接起來，這三個鐵軛11、12、13構(gòu)成磁通路。磁極頭14和15中心的連線是磁場的方向，因此此磁體產(chǎn)生水平橫向磁場。其中，橫向鐵軛13位于磁體垂直方向的下部，其上表面低于磁體垂直尺寸的一半。
圖2所示為本發(fā)明的一個實施例，兩磁極頭14和15的間距是58cm，磁極頭的直徑為120cm，采用牌號N45的高性能的釹鐵棚永磁材料作為磁極頭材料，中心磁場強度能夠達到3500高斯，整個磁體重量為20000公斤。
圖3所示為本發(fā)明的另外一個實施例，橫向延伸的橫向鐵軛13的垂直尺寸比水平延伸的水平向鐵軛11和12的垂直尺寸小，并且位于磁體垂直方向的中心，可以增加磁體的開放性。
圖4所示為本發(fā)明的又一個實施例，其中磁體下部有一個基座41，此基座是由不導(dǎo)磁的材料制成，目的是增加磁體和地面的距離，當需要將病床旋轉(zhuǎn)時，這一裝置能為病床的旋轉(zhuǎn)提供足夠的空間，同時不增大磁體的體積。
圖5為本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)的原理框圖，主要由本發(fā)明的磁體51、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和脈沖發(fā)生器以及病床系統(tǒng)組成。其中脈沖發(fā)生器控制梯度系統(tǒng)和射頻系統(tǒng)產(chǎn)生所需的梯度磁場和射頻場，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從射頻系統(tǒng)中接收磁共振信號，病床61位于磁體51的兩磁極頭14和15之間，用于承載患者，并能夠通過平移和轉(zhuǎn)動確定患者的體位。
圖6是本發(fā)明的又一個實施例，病床61能夠繞平行于磁場方向的軸偏心旋轉(zhuǎn)。其所圍繞旋轉(zhuǎn)的軸為兩磁極頭14和15中心的連線，將其作為一根虛軸，病床的伺服機構(gòu)能夠驅(qū)動病床繞著這跟虛軸旋轉(zhuǎn)，這樣能夠使患者的被診斷部位始終位于磁場中心。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振成像磁體，包括一對形狀對稱尺寸相同的導(dǎo)磁鐵軛[11和12]，其特征在于導(dǎo)磁鐵軛[11和12]沿水平方向平行延伸，在這對水平方向鐵軛[11和12]靠近其一端的內(nèi)側(cè)各有一個形狀尺寸相同的磁極頭[14和15]，兩磁極頭[14]和[15]之間具有一定的間隙，形成橫向靜磁場；在這對水平方向鐵軛[11和12]的另一端有垂直于水平方向鐵軛[11和12]的橫向?qū)Т盆F軛[13]，橫向鐵軛[13]同水平方向鐵軛[11和12]的一端連接，構(gòu)成磁路。
2.按照權(quán)利要求1所說的磁共振成像磁體，其特征在于所說的橫向鐵軛[13]位于磁體[51]垂直方向的下部，橫向鐵軛[13]的上表面低于磁體[51]垂直尺寸的一半；橫向鐵軛[13]亦可位于磁體[51]垂直方向的幾何尺寸中心，其垂直尺寸小于等于水平方向鐵軛[11和12]的垂直尺寸。
3.按照權(quán)利要求1所說的磁共振成像磁體，其特征在于所說的磁體[51]與梯度系統(tǒng)，射頻系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和脈沖發(fā)生器，病床[61]等構(gòu)成磁共振成像系統(tǒng)，其中脈沖發(fā)生器控制梯度系統(tǒng)和射頻系統(tǒng)產(chǎn)生所需的梯度磁場和射頻場，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從射頻系統(tǒng)中接收磁共振信號，病床[61]位于磁體[51]的兩磁極頭[14]和[15]之間，用于承載患者，并能夠通過平移和轉(zhuǎn)動確定患者的體位。
4.按照權(quán)利要求3所說的磁共振成像磁體，其特征在于所說的病床置于磁體[51]的兩個磁極頭[14和15]之間，能夠自由移動，并可圍繞平行于兩磁極頭[14和15]中心連線的軸偏心轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動時，能夠保證患者的被診斷部位始終位于磁體成像區(qū)中心。
全文摘要
一種用于磁共振成像磁體，導(dǎo)磁鐵軛[11和12]沿水平方向平行延伸，其內(nèi)側(cè)各有一個磁極頭[14和15]，兩磁極頭[14和15]之間有一定的間隙，形成橫向靜磁場。鐵軛[11和12]一端有垂直于兩個鐵軛[11和12]的橫向?qū)Т盆F軛[13]，橫向鐵軛[13]同鐵軛[11和12]的一端連接，構(gòu)成磁通路。導(dǎo)磁鐵軛[13]的上表面低于磁體[51]垂直尺寸的一半，其垂直尺寸小于或等于鐵軛[11和12]的垂直尺寸。磁體[51]與梯度系統(tǒng)，射頻系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和脈沖發(fā)生器，病床系統(tǒng)等構(gòu)成磁共振成像系統(tǒng)。本發(fā)明可使病人的開放感更好，并且病床[61]可圍繞以兩磁極頭[14和15]的中心連線為軸偏心轉(zhuǎn)動，保證患者被診斷部位始終位于成像中心，使患者可以任意角度接受診斷。
文檔編號H01F7/02GK1887224SQ20051001203
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者楊文暉, 王慧賢, 胡麗麗, 王錚 申請人:中國科學院電工研究所