[發明專利]磁共振冷卻系統及成像裝置

有效

• 申請號: 201010255574.5
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN101950007A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 謝國喜;翁卓;周輝;鄒超;劉新;邱本勝;吳垠;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R33/38
• 分類號: G01R33/38;G01R33/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

【技術領域】

本發明涉及生物醫學領域，特別是涉及一種磁共振冷卻系統及成像裝置。

【背景技術】

磁共振成像裝置是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內運動的氫核產生射頻信號，經計算機處理而成像的一種影像診斷技術，與其它的醫學影像技術相比具有無輻射、多參數成像、多方位掃描以及對軟組織敏感度高等優點，適用于全身各系統的不同疾病的檢查。

然而，在傳統的磁共振成像裝置中，為獲得磁體線圈的超導特性，必須使產生磁場的磁體線圈處于低溫狀態，通常將磁體線圈浸泡于液氦中以實現磁體線圈的超導特征。由于液氦的揮發，每隔一段時間就必須更換液氦。因此，傳統的磁共振成像裝置中使用冷頭、氦壓縮機以及水冷機等組成的磁共振冷卻系統將熱量導出。但是，冷頭、氦壓縮機以及水冷機等非常復雜的部件，并且需要進行定期維護，從而造成了磁共振成像裝置運行成本高且維護麻煩。

【發明內容】

基于此，有必要提供一種結構簡單的磁共振冷卻系統。

此外，還有必要提供一種結構簡單的磁共振成像裝置。

一種磁共振冷卻系統，其特征在于，至少包括：制冷裝置，用于通過半導體制冷器導出熱量；水冷裝置，用于冷卻所述制冷裝置。

優選地，所述制冷裝置包括第一真空保溫腔、套于所述第一真空保溫腔外側并與第一真空保溫腔兩端密封形成收容空間的第二真空保溫腔、填充于收容空間并與高溫超導磁體接觸的吸熱介質以及均布設置于所述第二真空保溫腔上的半導體制冷器。

優選地，所述半導體制冷器包括N型半導體以及與所述N型半導體連接的P型半導體，所述N型半導體與所述P型半導體分別形成冷端和熱端。

優選地，所述半導體制冷器中所述冷端置于所述吸熱介質中，所述熱端置于所述收容空間外。

優選地，所述制冷裝置通過并聯多級半導體制冷器導出熱量。

優選地，所述并聯半導體制冷器的級數為6～8級。

優選地，所述制冷裝置還包括溫度計，所述溫度計與所述吸熱介質充分接觸，用于監測所述吸熱介質中的溫度。

優選地，所述水冷裝置包括緊貼設置于所述制冷裝置外側的導熱隔層以及設置于所述導熱隔層外側并與所述導熱隔層形成空腔以流通冷卻水的水冷壁，所述第二真空保溫腔與導熱隔層之間形成容置空間，在該容置空間充滿散熱介質，所述半導體制冷器的熱端置于所述散熱介質中。。

一種磁共振成像裝置，包括筒體、貼設于所述筒體內壁的射頻線圈、設置于所述射頻線圈外側的梯度線圈，還包括設置于梯度線圈外側的高溫超導磁體、包裹所述高溫超導磁體的如權利要求1至8中任一項所述的磁共振冷卻系統以及控制所述射頻線圈、梯度線圈和磁共振冷卻系統的工作站。

優選地，所述高溫超導磁體由高溫超導材料繞制而成。

優選地，所述工作站至少包括：輸入模塊，用于采集用戶的輸入信息；時序控制模塊，用于根據所述輸入信息控制射頻線圈、梯度線圈以及高溫超導磁體執行掃描，得到原始數據；處理模塊，用于根據所述原始數據重建圖像，并根據所述反饋溫度生成指令；冷卻控制模塊，用于獲取所述磁共振冷卻系統中的反饋溫度，并通過根據所述反饋溫度生成的指令控制磁共振冷卻系統；存儲模塊，用于存儲所述原始數據和根據所述原始數據重建的圖像。上述磁共振冷卻系統及磁共振成像裝置中在半導體制冷器的作用下實現對高溫超導磁體的有效冷卻，結構簡單，并具備了噪音低、無磨損、壽命長、成本低的優點。

上述磁共振冷卻系統及磁共振成像裝置中半導體制冷器均勻布置于真空保溫腔上，通過相互連接的N型半導體材料和P型半導體材料形成熱端和冷端，從而使得冷卻速度和制冷溫度均可通過改變電流和電壓的大小任意調節，啟動快，控制靈活且精度高，無任何的機械運動部件，尺寸小，不需要使用制冷劑，對環境沒有污染，綠色環保。

上述磁共振冷卻系統及磁共振成像裝置中多級半導體制冷器并聯，形成制冷裝置，將熱量導出，實現了冷卻速度和制冷溫度的大小調節。

【附圖說明】

圖1為一實施例中磁共振成像裝置的示意圖；

圖2為一實施例中磁共振冷卻系統的示意圖；

圖3為一實施例中制冷裝置的示意圖；

圖4為一實施例中半導體制冷器的示意圖。

【具體實施方式】

圖1示出了一實施例中磁共振成像裝置的詳細結構，該磁共振成像裝置包括環形筒狀的筒體100、依次沿徑向卷繞于最小直徑筒體內壁的射頻線圈200、梯度線圈300和高溫超導磁體400、包裹高溫超導磁體400的磁共振冷卻系統600以及控制射頻線圈200、梯度線圈300和磁共振冷卻系統600的工作站700。