專利名稱：提高mri系統(tǒng)中磁體穩(wěn)定性的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例一般關(guān)于MR成像系統(tǒng)，且更加具體地，關(guān)于調(diào)整磁體組件的超導(dǎo) 主線圈和超導(dǎo)屏蔽線圈的對準(zhǔn)以防止由于錯位造成的磁體不均勻和/或結(jié)構(gòu)失效的一種 設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
MR成像系統(tǒng)已知地在各種應(yīng)用中、最顯著地在醫(yī)療診斷及其程序中使用超導(dǎo)磁 體。已知的超導(dǎo)MRI磁體設(shè)計包括那些具有多個超導(dǎo)主線圈的設(shè)計，其中大部分超導(dǎo)主線 圈各載有同方向的相同電流。在某些實現(xiàn)中，主線圈組件里的各個線圈可能載有與主組件 的大多數(shù)的相反方向的電流。這些超導(dǎo)主線圈在MRI成像體積內(nèi)產(chǎn)生靜磁場，該MRI成像 體積通常具有居中位于磁體膛內(nèi)的球形，其中可放置被成像的對象(例如，人)。由于在只有超導(dǎo)主線圈存在時雜散磁場總會從磁體產(chǎn)生，一些類型的屏蔽一般被 用于防止由超導(dǎo)主線圈產(chǎn)生且圍繞其的高磁場對磁體附近的電子設(shè)備和其他對象產(chǎn)生不 利影響。一種類型的屏蔽，已知為無源屏蔽(passive shielding)，使用位于徑向地圍繞超 導(dǎo)主線圈外圍的圓柱形的鐵屏蔽來防止雜散磁場泄露到機(jī)器外部。然而，這種無源屏蔽對 很多MR系統(tǒng)應(yīng)用不適用，因為它極大地增加了機(jī)器的尺寸和重量，使其建造、運輸和在某 些醫(yī)療設(shè)施中實現(xiàn)變得困難。另外類型的屏蔽，已知為有源屏蔽(active shielding)，已經(jīng) 被發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)代MRI系統(tǒng)中有著更大的適用性。有源屏蔽使用載有的電流大致等于超導(dǎo)主線 圈載有的電流但方向相反的多個超導(dǎo)屏蔽線圈。這些超導(dǎo)屏蔽線圈繞超導(dǎo)主線圈的外圍徑 向地被放置，從而抵消由超導(dǎo)主線圈產(chǎn)生并圍繞其的高磁場以防止雜散磁場對電子設(shè)備或 其他對象的不利相互作用。在MR系統(tǒng)里，已知帶有有源屏蔽的超導(dǎo)磁體典型地圍繞帶有患者膛，且多個主線 圈和多個屏蔽線圈固定于單個線圈架元件(former member)上。該單個線圈架元件被配置 包含在用于維持相應(yīng)線圈溫度在可接受的水平的氦容器或者其他低溫液體容器的界限內(nèi)。 然而不幸地，建造結(jié)構(gòu)上能夠支撐固定在其上的屏蔽線圈和主線圈的強(qiáng)反作用力的單個線 圈架元件的需要，導(dǎo)致了昂貴和勞力密集的磁體建造過程。為盡力減少材料和建造成本，且增加制造效率，具有兩種不同線圈架以保持相應(yīng) 的主線圈和屏蔽線圈的磁體已被構(gòu)想出。然而，由于在建造和裝配在磁體組件內(nèi)兩種不同 線圈架期間的可能的缺陷，在屏蔽線圈線圈架和主線圈線圈架間的一定數(shù)量的縱向錯位成 為可能，盡管這種錯位僅大約幾個毫米。這樣的錯位，不管多小，都可在軸向方向引起不可 恢復(fù)的電磁力，從而在屏蔽線圈線圈架和主線圈線圈架間引起剪切效應(yīng)。該電磁力隨著錯 位線性增長，其進(jìn)而產(chǎn)生自放大的正反饋。隨著錯位增加，該力持續(xù)增長。除了由錯位引起 的牽連力(force implication)，主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架之間的相當(dāng)大的最終錯 位還可導(dǎo)致很大的磁體不均勻性。因此希望有一種系統(tǒng)和方法，其在主線圈和屏蔽線圈在超導(dǎo)磁組件中被保持在分 離的相應(yīng)線圈架上時能夠減少主線圈組件和屏蔽線圈組件間的錯位和不均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種MRI設(shè)備，其包括具有多個圍繞磁體膛放置的梯度線 圈，和由脈沖模塊控制以傳送RF信號到RF線圈組件以獲得MR圖像的RF開關(guān)以及RF收 發(fā)器系統(tǒng)的MRI系統(tǒng)。該磁體包括圍繞磁體膛徑向布置的主線圈線圈架，和圍繞磁體膛徑 向布置的屏蔽線圈線圈架，其中屏蔽線圈線圈架的半徑大于主線圈線圈架的半徑。該磁體 還包括至少一個固定于主線圈線圈架的主線圈，至少一個固定于屏蔽線圈線圈架的屏蔽線 圈，及至少一個固定于主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架以提供結(jié)構(gòu)支撐且實現(xiàn)主線圈線圈 架和屏蔽線圈線圈架之間縱向?qū)?zhǔn)調(diào)整的結(jié)構(gòu)元件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，構(gòu)造用于MRI設(shè)備的超導(dǎo)磁體的方法，其中該方法包括 形成具有第一半徑的主線圈線圈架，以及形成具有第二半徑的屏蔽線圈線圈架，第二半徑 大于第一半徑。該方法進(jìn)一步包括固定至少一個主線圈于主線圈線圈架，固定至少一個屏 蔽線圈于屏蔽線圈線圈架，并且連接至少一個結(jié)構(gòu)元件于主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈 架，其中該至少一個結(jié)構(gòu)元件配置成允許在主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架間的橫向?qū)?zhǔn) 調(diào)整。此外，該方法包括在氦容器內(nèi)安置主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，超導(dǎo)磁體包括氦容器，具有第一半徑的主線圈組件，其中 主線圈組件包括至少一個保持于其上的主線圈，和具有大于第一半徑的第二半徑的屏蔽線 圈組件，其中屏蔽線圈組件包括至少一個保持于其上的屏蔽線圈。該超導(dǎo)磁體還包括至少 一個耦合于主線圈組件和屏蔽線圈組件的支撐元件，該至少一個支撐元件配置成用于結(jié)構(gòu) 上支撐主線圈組件和屏蔽線圈組件且允許主線圈組件和屏蔽線圈組件之間的線性調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，公開了超導(dǎo)磁體，該超導(dǎo)磁體包括至少一個被配置用 于在預(yù)先確定的區(qū)域產(chǎn)生主磁場的主線圈，其中該至少一個主線圈被安置在主結(jié)構(gòu)線圈架 上，及至少一個被配置用于消除雜散磁場的屏蔽線圈，其中該至少一個屏蔽線圈被安置在 屏蔽結(jié)構(gòu)線圈架上。該超導(dǎo)電磁體還包括至少一個固定于主結(jié)構(gòu)線圈架和屏蔽結(jié)構(gòu)線圈架 以提供結(jié)構(gòu)支撐且實現(xiàn)主結(jié)構(gòu)線圈架和屏蔽結(jié)構(gòu)線圈架之間縱向?qū)?zhǔn)調(diào)整的結(jié)構(gòu)元件，其 中該至少一個結(jié)構(gòu)元件被配置具有預(yù)先確定的機(jī)械剛度，以抑制由于主結(jié)構(gòu)線圈架和屏蔽 結(jié)構(gòu)線圈架之間的錯位而在主結(jié)構(gòu)線圈架和屏蔽結(jié)構(gòu)線圈架之間產(chǎn)生的電磁力所造成的 不穩(wěn)定性。各種其他的特征和優(yōu)點從接下來的詳細(xì)的描述和附圖將變得清楚。


附示了目前為實施本發(fā)明的所預(yù)想的實施例。在附圖中圖1是用于本發(fā)明一個實施例的示例性的MR成像系統(tǒng)的示意框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的MR磁體組件的橫截面示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例描述力與錯位的關(guān)系的曲線圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的MR磁體組件的橫截面示意圖
具體實施例方式示出了使用至少一個結(jié)構(gòu)支撐元件以控制主線圈組件和不同的屏蔽線圈組件之間的錯位的系統(tǒng)和方法，其中該結(jié)構(gòu)支撐元件在超導(dǎo)磁體組件制造期間能實現(xiàn)主線圈組件 和屏蔽線圈組件之間的對準(zhǔn)調(diào)整。參考圖1，示出了結(jié)合本發(fā)明一個實施例的優(yōu)選的磁共振成像(MRI)系統(tǒng)10的主 要部件。該系統(tǒng)的操作通過包括鍵盤或者其他輸入設(shè)備13，控制面板14及顯示屏16的操 作者控制臺12控制?？刂婆_12通過鏈路18與分開的計算機(jī)系統(tǒng)20通信，其能夠使操作 者控制在顯示屏16上的圖像的產(chǎn)生及顯示。計算機(jī)系統(tǒng)20包括許多通過背板20a互相通 信的模塊。這些包括圖像處理模塊22，CPU模塊M以及可包括用于存儲圖像數(shù)據(jù)陣列的幀 緩沖器的存儲模塊26。計算機(jī)系統(tǒng)20通過高速串行鏈路34與獨立的系統(tǒng)控制32通信。 輸入設(shè)備13可包括鼠標(biāo)，操縱桿，鍵盤，跟蹤球，觸摸屏，光書寫筆(light wand)，語音控 制，或者任何類似或等同的輸入設(shè)備，并且被用于交互式幾何指示(interactive geometry prescription)0系統(tǒng)控制32包括一組通過背板3 連接在一起的模塊。這些包括CPU模塊36以 及通過串行鏈路40與操作者控制臺12連接的脈沖發(fā)生模塊38。通過鏈路40使得系統(tǒng)控 制32接收來自操作者的命令以指示將要實施的掃描序列。脈沖發(fā)生模塊38操作系統(tǒng)部件 以實施所期望的掃描序列，并產(chǎn)生指示產(chǎn)生的RF脈沖的定時、強(qiáng)度和形狀，及數(shù)據(jù)采集窗 口的定時和長度的數(shù)據(jù)。脈沖發(fā)生模塊38與一組梯度放大器42相連，以指示在掃描期間 產(chǎn)生的梯度脈沖的定時和形狀。脈沖發(fā)生模塊38還能從生理采集控制器44處接收患者數(shù) 據(jù)，該生理采集控制器44接收來自連在患者上的很多個不同的傳感器的信號(例如來自貼 附在患者上的電極的ECG信號)。并且最終，脈沖發(fā)生模塊38連接至從與患者狀況和磁體 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的多個傳感器處接收信號的掃描室接口電路46。還通過掃描室接口電路46，使得 患者定位系統(tǒng)48接收命令以移動患者到所期望的掃描位置。由脈沖發(fā)生模塊38產(chǎn)生的梯度波形被應(yīng)用于具有foc，Gy和( 放大器的梯度放大 系統(tǒng)42。每個梯度放大器激勵在梯度線圈組件(一般指定50)內(nèi)的相應(yīng)的物理梯度線圈， 以產(chǎn)生用于空間編碼所采集信號的磁場梯度。梯度線圈組件50組成包括極化磁體M和全 身RF線圈56的共振組件(resonance assembly) 52的一部分。在系統(tǒng)控制32中的收發(fā)器 模塊58產(chǎn)生脈沖，其被RF放大器60放大且通過發(fā)送/接收開關(guān)62耦合至RF線圈56。在 患者體內(nèi)的受激核發(fā)射的結(jié)果信號可被相同的RF線圈56檢測出，且通過接收/發(fā)送開關(guān) 62耦合至前置放大器64。被放大的MR信號在收發(fā)器58的接收部分內(nèi)被解調(diào)、濾波和數(shù)字 化。發(fā)送/接收開關(guān)62被來自脈沖發(fā)生模塊38的信號所控制，以在發(fā)送模式期間電接通 RF放大器60和線圈56，及在接收模式期間電接通前置放大器64和線圈56。發(fā)送/接收開 關(guān)62還可以使單獨的RF線圈(例如，表面線圈)被用于發(fā)送或接收模式。由RF線圈56拾取的MR信號被收發(fā)器模塊58數(shù)字化，且被傳送至在系統(tǒng)控制32 內(nèi)的存儲模塊66。當(dāng)原始的k空間數(shù)據(jù)陣列在存儲模塊66中采集以后，掃描完成。這個原 始k空間數(shù)據(jù)被重新整理成用于每個待重建圖像的單獨的k空間數(shù)據(jù)陣列，并且這些中的 每一個被輸入到操作以將該數(shù)據(jù)傅里葉變換為圖像數(shù)據(jù)陣列的陣列處理器68中。該圖像 數(shù)據(jù)通過串行鏈路34傳送至計算機(jī)系統(tǒng)20的存儲數(shù)據(jù)的存儲器中。響應(yīng)接收自操作者控 制臺12的命令，該圖像數(shù)據(jù)可在長期存儲裝置中存檔，或者其可進(jìn)一步被圖像處理器22處 理，并且被傳送至操作者控制臺12且在顯示器16上呈現(xiàn)?，F(xiàn)參考圖2，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的超導(dǎo)磁體組件被示出。圖示在圖2中的構(gòu)成磁體組件100的元件的橫截面原理圖。可以理解的是，電磁體組件100通常是圓柱形狀使 得圍繞共振組件的患者膛。然而，本發(fā)明并不限制于這樣的構(gòu)造。如圖所示，磁體組件100 包括主線圈112，114，116，118，120，122，及屏蔽線圈124，126。盡管六個主線圈和兩個屏蔽 線圈示出在圖2中，磁體組件100可包括更多或者更少的主線圈和/或屏蔽線圈。主線圈 112，114，116，118，120，122被保持在單個主線圈線圈架128內(nèi)，而屏蔽線圈124，1 被保持 在單個屏蔽線圈線圈架130內(nèi)，其中屏蔽線圈線圈架130完全不同于主線圈線圈架128，且 其具有的半徑大于主線圈線圈架128的半徑。主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130各 自被置于具有各自的側(cè)壁134和法蘭136的圓柱低溫流體容器132的界限內(nèi)。低溫流體容 器132其中含有液態(tài)氦或者其他低溫流體以有效地維持主線圈112，114，116，118，120，122 和屏蔽線圈124，1 在運行期間處于適宜的溫度水平。熱屏蔽135圍繞低溫流體容器132。 熱屏蔽135作為屏障以阻止熱從較高的環(huán)境溫度(例如，300K)向被具有低溫(例如，4. 2K) 的低溫流體填充的低溫流體容器132輻射。如在圖2中看到的，主線圈線圈架128通過支架137與低溫流體容器132機(jī)械耦 合。然而，任何適宜的機(jī)械耦合裝置可被用于在低溫流體容器132內(nèi)固定主線圈線圈架 128。屏蔽線圈線圈架130也被機(jī)械耦合至低溫流體容器132，但是根據(jù)本發(fā)明的一個示例 性的實施例，屏蔽線圈線圈架130優(yōu)選地簡單地經(jīng)由結(jié)構(gòu)支撐元件138在低溫流體容器132 內(nèi)被保持。結(jié)構(gòu)支撐元件138是非鐵、非磁性(例如，玻璃環(huán)氧樹脂)結(jié)構(gòu)，其用螺絲，螺帽 或者任何其他適宜的機(jī)械連接件固定于主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130。結(jié)構(gòu)支 撐元件138可以是沿著主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130的整個圓周表面形成不斷 開的連接的連續(xù)結(jié)構(gòu)，例如環(huán)形或者圓錐形結(jié)構(gòu)。可選擇地，結(jié)構(gòu)支撐元件138可包括沿主 線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130的圓周表面間隔固定的多個分立的圓錐形結(jié)構(gòu)。不 管結(jié)構(gòu)支撐元件138是連續(xù)元件還是多個分立元件，結(jié)構(gòu)支撐元件138操作成不僅維持主 線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130之間的固定連接，而且允許屏蔽線圈線圈架130保 持在低溫流體容器132內(nèi)，且具有屏蔽線圈線圈架130和低溫流體容器132之間最小的物 理連接。當(dāng)制造兩種不同的線圈架(主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130)確實減少 成本且提高生產(chǎn)磁體組件100的效率時，在縱向上充分地對準(zhǔn)相應(yīng)的線圈架以避免由錯位 造成的剪切力和磁體不均勻可能是困難的。也就是，如果屏蔽線圈線圈架130關(guān)于共同的 等中心線(isOCenter)142與主線圈線圈架1 不是基本上縱向?qū)?zhǔn)，則在軸向方向上的不 可恢復(fù)的電磁力會由于主線圈112，114，116，118，120，122和屏蔽線圈124，126的反作用力 而產(chǎn)生。由這些力造成的剪切效應(yīng)可能基本上足以造成磁體組件100的部件的結(jié)構(gòu)失效， 并且還可導(dǎo)致大的磁體不均勻。然而，本發(fā)明的實施例已經(jīng)被設(shè)想成允許主線圈線圈架128 和屏蔽線圈線圈架130之間的對準(zhǔn)調(diào)整，從而基本上消除由于錯位而造成的結(jié)構(gòu)失效和/ 或磁體不均勻的威脅。特別地，仍參考圖2，結(jié)構(gòu)支撐元件138被配置于使主線圈線圈架1 和/或屏蔽 線圈線圈架130能相對于彼此進(jìn)行縱向調(diào)整。允許的縱向調(diào)整的量非常小(大約幾個毫 米)，但是其已足夠大使得主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130被定位在最大容許錯位 (Smax)的區(qū)域內(nèi)，因而由于錯位造成的任何反向電磁力都不會極大地影響系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)支撐 元件138使用鎖定機(jī)構(gòu)140使得主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130在適當(dāng)?shù)奈恢帽绘i定，因而錯位不會超過最大容許錯位δ Μχ，從而確保存在的任何剪切力都不會隨著進(jìn)一 步的錯位而增加以造成結(jié)構(gòu)失效、磁體不均勻，和/或相當(dāng)大不同的溫度的元件之間的接 觸(例如，法蘭136和熱屏蔽135)。如果低溫流體容器132的任何部分、例如法蘭132，與 熱屏蔽135接觸，可能發(fā)生不希望的向低溫流體容器132中的熱傳遞，其進(jìn)而可造成在低溫 流體容器132內(nèi)的不希望的高壓和/或低溫流體的煮沸。根據(jù)本發(fā)明，結(jié)構(gòu)支撐元件138關(guān)于已知的最大容許錯位Smax來設(shè)計.那就是， 結(jié)構(gòu)支撐元件138預(yù)先確定的剛度值1 與磁剛度值kEM相比較，這里kEM取決于磁體組件 100具體的磁特性(例如供給主線圈112，114，116，118，120，122和屏蔽線圈124，126中每 一個的電流水平)。結(jié)構(gòu)支撐元件138被設(shè)計成使得其機(jī)械剛度值1 大于系統(tǒng)的磁剛度值 kEM(例如，kME/kEM的比值大于1)。使用這些已知的值kME和Kem，能夠確定結(jié)構(gòu)支撐元件138 是否能夠維持主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130之間的充分的對準(zhǔn)(如將進(jìn)一步詳 細(xì)在下文闡述)。在制造磁體組件100期間，結(jié)構(gòu)支撐元件138被附連于主線圈線圈架1 和屏蔽 線圈線圈架130，且主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130沿等中心線142相對于彼此基 本上對準(zhǔn)。初始可控錯位δ i然后可通過供應(yīng)給主線圈112，114，116，118，120，122和屏蔽 線圈124，126的每個線圈電流且由此產(chǎn)生的磁地圖(magnetic map)來確定。由測得的初 始可控錯位S1，最終錯位δ F能夠使用以下公式被確定δρ= δ 乂(1- (kME/kME)) = S1 . (1+(1/( (kME/kME) -1)))(公式 1)如果結(jié)構(gòu)支撐元件138的預(yù)先確定的剛度值Kme是足夠的，則放大后的最終錯位 δ F將不會超過最大容許錯位δ mx。因此，基于上面的公式，主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線 圈架130的相對位置關(guān)于彼此被縱向調(diào)整，使得他們的錯位不會超過最大容許錯位δΜχ。 主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130然后使用結(jié)構(gòu)支撐元件138的鎖定機(jī)制140被鎖 定在適當(dāng)?shù)奈恢?。這樣，在運行磁體100期間在主線圈線圈架1 和屏蔽線圈線圈架130 之間的錯位能被控制，使得結(jié)構(gòu)失效和/或磁體不均勻被避免?，F(xiàn)參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的圖形表示被示出。曲線圖200圖示了在具有結(jié)構(gòu)支撐元 件(類似于關(guān)于圖2上述的)的磁體組件中力與錯位(δ)的關(guān)系，直線202代表隨著主線 圈組件和屏蔽線圈組件間的相對錯位δ增加而增加的電磁力Fem。特別地，電磁力Fem由以 下公式確定Fem = kEM · δ(公式 2)類似地，直線204代表反作用的機(jī)械力_Fme，其中反作用力-Fme也隨著主線圈組件 和屏蔽線圈組件間的相對錯位δ增加而增加。機(jī)械力-Fme用以下公式確定-Fme = kME - ( δ - δ 皿TIAL)(公式 3)由公式3可看到，反作用機(jī)械力-Fme的值取決于被選用于給定磁體組件的結(jié)構(gòu)支 撐元件的機(jī)械剛度值kME。由于主線圈組件和屏蔽線圈組件之間的初始錯位δ INITIAL,反作用機(jī)械力-Fme的測 量在關(guān)于初始錯位δ INITIAL的點206開始，而不是在開始電磁力Fem的測量的原點處開始。 因此，電磁力Fem最初大于反作用機(jī)械力-Fme，從而即便在系統(tǒng)里存在反作用機(jī)械結(jié)構(gòu)(例 如，結(jié)構(gòu)支撐元件)的情況下仍導(dǎo)致錯位增加。然而，因為機(jī)械剛度值kME理論上大于系統(tǒng) 的磁剛度值kEM，直線202和直線204將最終在平衡點208相交。該平衡點208與最終錯位
7點δη·210的點重合，該處反作用機(jī)械力-Fme等于電磁力Fem。只要最終錯位Sfi■不大于 最大容許錯位Smax，具有機(jī)械剛度值kME的結(jié)構(gòu)支撐元件就足以維持磁體組件內(nèi)的穩(wěn)定性。 然而，如果機(jī)械剛度值1%少于磁剛度值kEM，沒有平衡點將被達(dá)到，且系統(tǒng)將不能穩(wěn)定。圖3 中的直線212圖示了其中機(jī)械剛度值kME少于磁剛度值kEM的實例。很容易看到，錯位在這 樣的配置下將持續(xù)增長，從而導(dǎo)致“失控的不穩(wěn)定性”，伴隨導(dǎo)致可能的結(jié)構(gòu)失效、磁體不均 勻，和/或相當(dāng)大地不同的溫度的兩個元件之間接觸的過度錯位，從而造成如上所公開的 不希望的熱傳導(dǎo)進(jìn)入低溫容器。盡管上述例子涉及最大容許錯位，對于磁體組件的結(jié)構(gòu)支撐元件，勻場 (shimming)前考慮MRI磁體的最大容許不均勻來進(jìn)行設(shè)計也很重要。特別地，系統(tǒng)的放大 因子amp使用以下公式確定
權(quán)利要求
1.一種MRI設(shè)備，包括磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，其具有多個繞磁體(54，100)的膛放置的梯度線圈(50)，和由 脈沖模塊(38)控制以傳送RF信號到RF線圈(56)組件以采集MR圖像的RF開關(guān)(62)和 RF收發(fā)器系統(tǒng)(58)，其中所述磁體(54，100)包括圍繞磁體(100)的膛徑向地布置的主線圈線圈架(128)；圍繞磁體(100)的膛徑向地布置的屏蔽線圈線圈架(138)，其中屏蔽線圈線圈架(138) 的半徑大于主線圈線圈架(128)的半徑；至少一個固定于主線圈線圈架(128)的主線圈(112，114，116，118，120，122)至少一個固定于屏蔽線圈線圈架(130)的屏蔽線圈(1 ，1 )，以及至少一個結(jié)構(gòu)元件(138，338)，其固定于主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130) 以提供結(jié)構(gòu)支撐且實現(xiàn)主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130)之間縱向?qū)?zhǔn)調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1中所述的MRI設(shè)備，其中所述的至少一個結(jié)構(gòu)元件(138，338)包括徑 向安置在主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130)之間結(jié)構(gòu)上連續(xù)的元件。
3.如權(quán)利要求2中所述的MRI設(shè)備，其中所述連續(xù)元件包括環(huán)形結(jié)構(gòu)和圓錐形結(jié)構(gòu)其 中之一。
4.如權(quán)利要求1中所述的MRI設(shè)備，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)元件(138，338)包括徑向 安置在主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130)之間的多個分立的元件。
5.如權(quán)利要求4中所述的MRI成像設(shè)備，其中所述多個分立元件包括在多個不同位置 固定于主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130)的多個桁架結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1中所述的MRI設(shè)備，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)件(138，338)包括配置于 當(dāng)主線圈線圈架(128)和屏蔽線圈線圈架(130)被縱向?qū)?zhǔn)時防止主線圈線圈架(128)關(guān) 于屏蔽線圈線圈架(130)的縱向移動的鎖定機(jī)構(gòu)(140)。
7.如權(quán)利要求1中所述的MRI成像設(shè)備，其中所述的至少一個結(jié)構(gòu)件(138，338)的機(jī) 械剛度值基于具有至少一個主線圈(112，114，116，118，120，122)固定在其上的主線圈線 圈架(128)和具有至少一個屏蔽線圈(124，126)固定在其上的屏蔽線圈線圈架(130)之間 的磁剛度值來確定。
8.如權(quán)利要求1中所述的MRI設(shè)備，進(jìn)一步包括低溫流體容器(132)，其中所述主線圈 線圈架(128)被固定于低溫流體容器(132)以在低溫流體容器(132)內(nèi)支撐所述至少一個 結(jié)構(gòu)件(138，338)和屏蔽線圈線圈架(130)。
9.如權(quán)利要求8中所述的MRI設(shè)備，其中所述低溫流體容器(13 是配置成在其中包 含液態(tài)氦的容器。
10.如權(quán)利要求1中的MRI設(shè)備，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)元件(138，338)由非鐵非磁的 材料形成。
全文摘要
一種MRI設(shè)備和方法，包括MRI系統(tǒng)，其具有多個圍繞磁體膛放置的梯度線圈，和由脈沖模塊控制以傳送RF信號到RF線圈組件以采集MR圖像的RF開關(guān)和RF收發(fā)器系統(tǒng)。該磁體包括圍繞磁體膛徑向布置的主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架，其中屏蔽線圈線圈架的半徑大于主線圈線圈架的半徑。該磁體還包括至少一個固定于主線圈線圈架的主線圈，至少一個固定于屏蔽線圈線圈架的屏蔽線圈，及至少一個固定于主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架以提供結(jié)構(gòu)支撐且實現(xiàn)主線圈線圈架和屏蔽線圈線圈架之間縱向?qū)?zhǔn)調(diào)整的結(jié)構(gòu)元件。
文檔編號A61B5/055GK102100556SQ201010620820
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者J.小斯卡圖羅, L.蔣, R.麥唐納, W.埃恩奇格, X.刁, Y.洛夫斯基 申請人:通用電氣公司