[發明專利]一種高場強聚焦核磁共振磁場及制備方法

無效

• 申請號: 200910058465.1
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101825692A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 趙導文;鄧盛賢;劉波;張超
• 申請（專利權）人: 綿陽西磁磁電有限公司
• 主分類號: G01R33/38
• 分類號: G01R33/38;G01R33/383
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及核磁共振及其制備方法，屬于稀土永磁材料和核磁共振成像領域，具體為一種高場強聚焦核磁共振磁場及制備方法。

背景技術

核磁共振成像(MRI，magnetic?resonance?imaging)系統是上世紀七十年代末發展起來的一種新型的醫療診斷設備，廣泛應用于生物、醫學基礎研究與臨床醫療診斷等領域。磁場是核磁共振成像系統的主體部分，磁場發生源先后經歷了常規電磁鐵磁場、超導磁場和目前正大力發展的永磁式(主要是燒結釹鐵硼永磁體)磁場三個階段，磁場結構也由最初的框式(兩柱或四柱型)磁體發展到現在普遍采用的開放式(單柱或雙柱C型)磁體。核磁共振磁場研究的主要技術指標有磁場強度、磁場均勻度和工作間隙等。磁場強度越大，磁共振成像速度越快，圖像分辨率越高；磁場均勻度越好，磁共振成像的誤差率越小；工作間隙越大，對病人限制越小，越有利于醫生介入治療和與病人間的交流。開放式永磁體磁場由于其低制造成本、低運營成本、大工作間隙而便于普及的優點引起各國醫療和磁性材料行業學者的重視，近幾年發展迅猛。

關于燒結釹鐵硼永磁體用作核磁共振磁場的專利有很多，比如已公開的中國專利有CN85.1.03498、CN1042795、CN2296694等，美國公開的專利有4,777,464和4,943,774，日本在中國公開的專利有CN1240122、CN1246320等。但是從眾多已公開的MRI磁體專利來看，存在以下問題：制造成本偏高、磁場強度低(≤0.35T)、磁場均勻度及穩定性差。目前市場上永磁式共振磁場主要是0.3T和0.35T的，按目前普通的設計方案，永磁式共振磁場強度很難超過0.4T，遠遠不能滿足臨床醫學發展的需要。但如果采用聚磁技術，隨著磁性材料性能的改善，永磁式共振磁場達到0.4T以上是可能的。關于聚磁技術的專利鮮有報道，僅專利號為CN2534973的實用新型專利《一種熱磁合金補償磁共振成像磁體》提到一種聚磁環，但該專利中對其具體結構并未加以說明。

為了廣泛普及核磁共振成像和提高磁共振成像速度及圖像分辨率，必須大力發展高場強、高均勻度永磁式核磁共振磁場。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術的缺點，提供一種永磁式高場強聚焦核磁共振磁場及制備方法。

本發明的具體技術方案如下：

1、本發明所述高場強聚焦核磁共振磁場采用雙柱C型開放式結構，從側面看磁體呈C型，有水平對稱軸線：雙柱C型機架由一對上下相互平行的軛鐵和兩段豎直支撐軛鐵構成，兩豎直支撐軛鐵相互成60度角；上下兩組相互平行的主磁塊分別位于上下軛鐵的內側；兩塊相互平行的復合極板分別裝在兩主磁塊組朝向氣隙的表面，兩極板之間的氣隙區域即成像工作區。

2、為了同時滿足機械性能和磁性能的要求，本發明的C型機架采用機械強度和磁導率較高的45號鋼，磁體采用高性能燒結釹鐵硼永磁體。

3、為了使工作區磁場更均勻，本發明采用復合極板，其主要由基板、弧板、勻場環和抗渦流盤構成。基板、弧板和勻場環均材料均為45號鋼，抗渦流盤為若干不同長度的高磁導率、高電阻率硅鋼片緊密排成一個圓盤，然后通過環氧樹脂粘接疊壓而成。在成像工作區，上極板為N極，下極板為S極(也可以互換)。

4、為了獲得更高的工作區場強，必須盡量減少發散磁場，而磁極朝向氣隙面及與側軛鐵之間氣隙的散磁場較為嚴重，對此本發明設計了一種聚磁環，同時增加了極板同豎直支撐軛鐵之間的距離。該聚磁環為若干徑向充磁的瓦型磁體裝配在弧板環和勻場環周圍形成的磁體環，這是本發明的關鍵所在。

5、為了獲得工作區的高均勻度磁場，本發明采用無源人工勻場和有源計算機輔助勻場，其中無源勻場片為軟磁鐵氧體和燒結釹鐵硼永磁材料。

附圖說明

為了更好闡述本發明有如下附圖：

圖1、本發明核磁共振磁場立體圖

圖2、本發明核磁共振磁場磁極剖面圖

圖3、本發明弧板示意圖

圖4、本發明勻場環單元板示意圖

圖5、本發明主磁體排布俯視圖

圖6、本發明聚磁環單元磁體示意圖

圖7、本發明核磁共振磁場磁力線分布模擬圖

符號說明：a??上下平行軛鐵

??????????b??豎直支撐軛鐵

??????????c??主磁塊組

d??聚磁環

e??勻場環

f??弧板

g??復合極板基板

h??抗渦流盤

i??無緣勻場片

下面結合附圖詳細說明本發明內容：