[發明專利]磁共振成像(MRI)系統中提供電和冷卻互連的系統和設備

無效

• 申請號: 200910139563.8
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101614797A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: Y·利沃夫斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01R33/34
• 分類號: G01R33/34;G01R33/422;A61B5/055
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 柯廣華;徐予紅

技術領域

本公開主要涉及磁共振成像(MRI)系統，具體來說涉及用于實 現冷卻和電互連和機械支持的系統和方法。

背景技術

磁共振成像(MRI)是可以不使用X射線或其它電離輻射而產生 人體內部的圖像的醫學成像模態。MRI使用強大磁體來產生強而均勻 的靜態磁場(即“主磁場”)。當人體或人體的一部分被置于主磁場中 時，與組織水分中的氫核關聯的原子核自旋變為極化的。這意味著與 這些自旋關聯的磁矩變為優先地沿著主磁場的方向對齊，從而產生沿 著該軸(為了方便，稱為“z軸”)的小網組織磁化。MRI系統還包括 稱為梯度線圈的組件，當對其施加電流時，其產生較小振幅、空間變 化的磁場。通常，梯度線圈設計為產生沿著z軸(即，“縱向軸”)對 齊的磁場分量，該磁場分量在振幅上隨著沿x、y或z軸的其中之一上 的位置而線性變化。梯度線圈的作用是，沿著單個軸，在磁場強度上 產生小斜坡，伴隨地在原子核自旋的共振頻率上產生小斜坡。通過在 人體中的每個位置處產生簽名共振頻率(signature?resonance frequency)來使用具有正交軸的三個梯度線圈以對MR信號進行“空 間編碼”。使用射頻(RF)線圈在氫核的共振頻率處或附近產生RF 能量的脈沖。使用這些線圈以受控方式向原子核自旋系統添加能量。 隨著原子核自旋然后釋放回它們的剩余能量態，它們放棄RF信號形 式的能量。此信號被MRI系統檢測到，并使用計算機和已知重構算法 將其轉換成圖像。

MRI系統的磁體部件的一種類型在形狀上是圓柱狀和環形，并且 包括超導磁體、梯度線圈部件和RF體線圈部件及其它元件。RF體線 圈部件可以安裝在患者孔管(bore?tube)外且安裝在梯度線圈部件內。 梯度線圈部件以空間間隔同軸關系圍繞RF體線圈部件設置，而梯度 線圈部件環向包圍RF體線圈部件。梯度線圈部件安裝在超導磁體內， 并被超導磁體環向包圍。電的供給和返回的互連、控制信號、冷卻劑 等通常始發于MRI掃描儀的“服務端”繞著圓柱形磁體部件布線，而 患者床和其它有關患者的方面被置于另一端，MRI掃描儀的“患者 端”。

MRI系統中使用的梯度線圈部件可以是被屏蔽的梯度線圈部件， 該被屏蔽的梯度線圈部件由與例如環氧樹脂的材料接合在一起的內 和外梯度線圈部件組成。以相對于共同軸的同心布置來設置內梯度線 圈部件或繞組以外梯度線圈部件或繞組。通常，內梯度線圈部件包括 內(或主)X梯度線圈、Y梯度線圈和Z梯度線圈，而外梯度線圈部 件包括相應的外(或屏蔽)X梯度線圈、Y梯度線圈和Z梯度線圈。 為了改進梯度線圈性能以及減少磁體部件中使用的徑向空間，開發了 組合(或集成的)梯度線圈/RF線圈設計(例如，如2005年8月16 日公布的美國專利號6,930,482，發明人為Oliver?Heid和Markus?Vester 的名稱為“Time-Variable?Magnetic?Fields?Generator?For?A?Magnetic Resonance?Apparatus”中描述的)。此類設計使得主梯度線圈在徑向上 更靠近成像區域，從而可以改進梯度性能。在集成的梯度線圈/RF線 圈配置中，通過將主梯度線圈(即主(或內)梯度線圈部件的X主梯 度線圈、Y主梯度線圈和Z主梯度線圈)分拆成兩個部分從而沿著圓 柱形的主梯度線圈的縱向產生間隙，以將主(或內)梯度線圈部件和 RF線圈組合成單個單元。RF共振器(例如RF線圈)安置在主梯度 線圈的兩個部分之間的間隙中?？梢岳猛ㄟ^電容器跨接的梯級 (rung)來橋接該間隙以形成鳥籠型RF線圈。

對于組合(或集成的)梯度線圈/RF線圈配置，分拆的主梯度線 圈(X、Y和Z主線圈)的每個部分需要電連接(或導線)。此外，還 必須將冷卻線連接到并布線經過梯度線圈/RF線圈部件。冷卻劑和導 線連接因為要將冷卻劑和電流輸送到主X、Y和Z梯度線圈的每個分 開的部分而變得復雜。因此，對于維護或改進性能限制的分拆的主梯 度線圈的每個部分，需要魯棒的電連接和液壓連接。

發明內容

上述不足、缺點和問題在本文中得以解決，通過閱讀和研究下文 說明書將理解這一點。