[發明專利]熱控制方法、磁場發生器和MRI裝置

無效

• 申請號: 200610121228.1
• 申請日: 2006-07-14
• 公開（公告）號: CN101103915A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 譚鳳順;沈偉俊;華夷和;劉亮
• 申請（專利權）人: GE醫療系統環球技術有限公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G05D23/26;G01R33/383;G01R33/389
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 顧珊;張志醒

[技術領域]

本發明涉及一種熱控制方法、磁場發生器和MRI(磁共振成像)裝置，更具體地涉及一種控制永磁體型磁場發生器的溫度的方法、永磁體型磁場發生器和提供有這種磁場發生器的MRI裝置。

[背景技術]

MRI裝置在由磁場發生器產生的磁場下獲得磁共振信號并基于磁共振信號重建圖像。作為磁場發生器的一個裝置，公知的是使用永磁體。在這種磁場發生器中使用一對盤形永磁體，其極性彼此相反的磁極彼此相對并具有在其之間限定的間隔。作為永磁體，采用由Nd-Fe-B合金，即釹磁體構成的磁體。

磁場發生器的磁場強度基于永磁體溫度特性根據周圍溫度而變化。因此，在其溫度升高到高于室溫的狀態下使用磁場發生器，以此避免室溫變化的影響(參見，例如，專利文獻1)。

[專利文獻1]日本未審的專利公開號No.2000-287950

[發明內容]

[發明要解決的問題]

永磁體的BH曲線隨溫度而變化。例如，如圖8(a)所示，由線性曲線L1在溫度T1給出的BH曲線導致了線性曲線L2在溫度T2(＞T1)向下平行移動。這種變化是可逆的，并且如果溫度回到T1則BH曲線恢復到線性曲線L1。

然而，BH曲線在溫度T2變成部分非線性的，如虛線L3標明的。當永磁體的操作點P放置在這種非線性區域時，即使溫度恢復到T1，BH曲線也不回到線性曲線L1。這是因為在溫度T2的操作BH曲線導致了線性曲線L4進一步向下平行移動，如虛線L4標明的。

在另一方面，當永磁體的操作點P放置在線性區域L21時，即使BH曲線在溫度T2具有如圖8(b)所示的非線性區L22，如果溫度回到T1則BH曲線恢復到線性曲線L1。即，當操作點放在BH曲線的線性區域時，永磁體的溫度特性是可逆的，而當操作點放在BH曲線的非線性區域時，其溫度特性表現為不可逆的。

根據去磁作用確定永磁體的操作點。去磁作用越小，操作點越高(磁通量密度越高)。去磁作用越大，操作點越低(磁通量密度越低)。由于操作點變高(去磁作用變小)，很容易落在線性區域中。由于操作點變低(去磁作用變大)，很容易落在非線性區域中。

Hcb/Br和Hcj大的磁體非線性區域小(這樣線性區域大)。Hcb/Br和Hcj小的磁體非線性區域大(這樣線性區域小)。它們將分別在圖9(a)和圖9(b)中示出。在兩個圖中，具有斜率的曲線對應BH曲線，而沒有斜率的曲線對應JH曲線。另外，Hcb表示關于磁通量密度B的頑磁性，Br表示剩余磁性，而Hcj表示關于磁化J的頑磁性。由于當Hcb/Br大時Hcj也大，下面典由Hcj代表Hcb/Br。

可優選地使用Hcj大的磁體以使溫度特性是可逆的。然而，因為它含有對應于稀有元素的鏑，因此這種磁體變得特別貴。在另一方面，Hcj小的磁體因為它不含有鏑而相對成本廉價。

因此，本發明的問題是實現用于使采用Hcj小的永磁體的磁場發生器的溫度特性可逆的熱控制方法，其溫度特性可逆的、使用Hcj小的永磁體的磁場發生器，以及裝備這種磁場發生器的MRI裝置。

[解決問題的方法]

根據本發明的一個方面，用于解決上述問題的是一種用于控制磁場發生器溫度的方法，該磁場發生器具有一對盤形永磁體和磁軛，所述盤形永磁體極性彼此相反的磁極彼此相對并具有在其之間限定的間隔，所述磁軛為永磁體磁通量形成返回通道，包括這些步驟：溫度從室溫升高到高于室溫的溫度，保持該高于室溫的溫度，溫度從高于室溫的溫度降到室溫，以及使永磁體的溫度特性是可逆的。

每一個永磁體可優選地在BH曲線的非線性區域中操作，因為它可以是Hcj小的磁體。

優選地，溫度升高步驟具有用于將溫度從室溫升高到35℃的第一溫度上升步驟和用于將溫度從35℃升高到45℃的第二溫度上升步驟，溫度降低步驟具有用于將溫度從45℃降到35℃的第一溫度降低步驟和用于將溫度從35℃降到室溫的第二溫度降低步驟，以及溫度保持步驟具有用于在第一溫度上升步驟后將溫度35℃的溫度保持超過兩個小時的第一保持步驟、用于在第二溫度上升步驟后將45℃的溫度保持超過兩個小時的第二保持步驟和用于在第一溫度降低步驟后強35℃的溫度保持超過一個小時的第三保持步驟，因此提高了磁場發生器的溫度特性的可逆性。

室溫可優選地在從10℃到25℃的范圍，因此得到有效性。

溫度控制可優選地在磁場均勻化之前執行，因此工作能力良好。