[發(fā)明專利]超導(dǎo)磁體的勻場調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210174007.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103454605B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 匡斌;何超明
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子(深圳)磁共振有限公司
• 主分類號: G01R33/387
• 分類號: G01R33/387;H01F6/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振（MR，Magnetic?Resonance）技術(shù)，特別涉及超導(dǎo)磁體的勻場調(diào)節(jié)裝置和方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有磁共振系統(tǒng)中，可利用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生磁場，進而利用該磁場進行磁共振成像。超導(dǎo)磁體通常為環(huán)形柱狀結(jié)構(gòu)，由于距離超導(dǎo)磁體中心遠近不同等原因，不同區(qū)域的磁場強度通常是不同的，因此，需要采取一定的措施，來對不同區(qū)域的磁場均勻性進行校正，以便獲得成像質(zhì)量更好的磁共振圖像。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用被動勻場的方法使磁場具有較好的均勻性。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的超導(dǎo)磁體的磁場發(fā)生裝置的截面示意圖，如圖1所示，磁場發(fā)生裝置包括磁體101，至少一個勻場條102，梯度線圈（Gradient?Coil）103和體線圈（Body?Coil）104，其中，勻場條102集成在梯度線圈當(dāng)中。當(dāng)使用勻場條102來調(diào)節(jié)超導(dǎo)磁體的磁場均勻性時，需將承載勻場片的勻場條102插入梯度線圈103上設(shè)置的通孔中從而對磁場的均勻性進行校正，其中，通孔的長度方向平行于環(huán)形柱狀的超導(dǎo)磁體的軸線；本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以圍繞超導(dǎo)磁體的軸線根據(jù)需要設(shè)置一個或多個勻場條；在實際使用中，勻場條中的勻場片的數(shù)量和位置可以在高斯計或場強儀測量得出有關(guān)數(shù)據(jù)后通過計算得出。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的超導(dǎo)磁體的勻場條的示意圖，如圖2所示，勻場條102通常是長方體插入梯度線圈103上設(shè)置的通孔中，勻場條102也可以是其他長條柱狀結(jié)構(gòu)。沿通孔的長度方向，勻場條102設(shè)有多個用于放置勻場片的單元格201。當(dāng)使用勻場條102來調(diào)節(jié)超導(dǎo)磁體的磁場均勻性時，將勻場片置入勻場條的單元格201中。

具體而言：在調(diào)節(jié)磁場均勻性時，首先，通過計算確定出為調(diào)節(jié)磁場均勻性勻場片應(yīng)放入的勻場條以及所需勻場片的數(shù)量；然后，調(diào)節(jié)放入相應(yīng)的勻場條中的勻場片的數(shù)量；最后，將相應(yīng)的勻場條插入相應(yīng)的通孔中。上述過程稱為一次勻場迭代（shimming?iteration）。按照這種方式處理一次后，如果磁場的均勻性仍不符合要求，那么可將插入通孔中的勻場條抽出，再次進行勻場迭代，甚至多次進行勻場迭代，直至磁場均勻性符合要求為止。在勻場調(diào)節(jié)的實際操作過程中，通常僅向勻場條102中加入勻場片，減少勻場片的情況極少出現(xiàn)。

但是，上述處理方式在實際應(yīng)用中會存在一定的問題，比如：由于勻場片具有較高的磁導(dǎo)率，因此對承載大量勻場片的勻場條進行的操作，即將承載大量勻場片的勻場條放入磁場或從磁場中取出的過程中，會與磁場產(chǎn)生作用力，而將承載大量勻場片的勻場條放入磁場或從磁場中取出的過程均是人工操作的，因此如果該作用力較強那么存在對操作人員造成傷害的危險。

同時，由于上述原因，在實際應(yīng)用中，在將勻場條插入磁場或從磁場中抽出勻場條之前，通常先進行降場操作，然后，待將勻場條插入磁場或從磁場中抽出之后，再進行升場操作，使超導(dǎo)磁體所產(chǎn)生的磁場恢復(fù)到正常值。但是，這種處理方式也存在一定的問題，比如：超導(dǎo)磁體的腔體內(nèi)裝有大量的冷卻的液氦，用于為超導(dǎo)磁體上的超導(dǎo)線提供必須的低溫環(huán)境，而降場和升場的過程很可能會導(dǎo)致液氦的揮發(fā)，從而造成液氦的浪費，而眾所周知，液氦的成本是非常高的；其次，每次降場和升場之間必須間隔一定的時間，因此進行多次降場和升場會浪費很多時間；另外，如上所述，每次降場和升場之間必須間隔一定的時間，否則就會引起超導(dǎo)磁體失超，即不能產(chǎn)生磁場，從而需要操作人員對超導(dǎo)磁體進行維修等處理，不但增加了成本，而且也影響了超導(dǎo)磁體的正常使用。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通過以下方式來平衡磁場均勻性和降場/升場之間的矛盾：不限降場和升場次數(shù)直至磁場均勻性符合嚴(yán)格要求，但是這種方式將在液氦損失方面消耗大量成本。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中采用的上述方式無法在通過調(diào)節(jié)勻場片來提高磁場均勻性的同時減少降場/升場次數(shù)，因而要么上述問題仍舊存在，要么損失磁場均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種超導(dǎo)磁體中的勻場調(diào)節(jié)裝置，該勻場調(diào)節(jié)裝置能夠在通過調(diào)節(jié)勻場片來提高磁場均勻性的同時減少降場/升場次數(shù)，同時本勻場調(diào)節(jié)裝置易于實現(xiàn)操作簡便。

為達到上述目的，一種超導(dǎo)磁體的勻場調(diào)節(jié)裝置，包括至少一個第一勻場組件，第一勻場組件位于超導(dǎo)磁體的通孔內(nèi)，通孔的長度方向平行于超導(dǎo)磁體的軸線，第一勻場組件用于承載粗略調(diào)節(jié)超導(dǎo)磁體的磁場均勻性的勻場片，勻場調(diào)節(jié)裝置還包括至少一個附加勻場組件，各個附加勻場組件與各個第一勻場組件一一對應(yīng)地在超導(dǎo)磁體的徑向上疊加固定于通孔內(nèi)，用于承載細(xì)微調(diào)節(jié)超導(dǎo)磁體的磁場均勻性的勻場片。

較佳地，附加勻場組件中的勻場片質(zhì)量小于或等于1公斤。