[發(fā)明專利]磁共振成像裝置及超導(dǎo)磁鐵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010082916.1
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN111973187A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 今村幸信;黑目明;星野伸;八尾武;藤川拓也
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G01R33/3815
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;金成哲

本發(fā)明提供能抑制伴隨輻射屏蔽件的振動而產(chǎn)生渦流并能減少畫像質(zhì)量降低的磁共振成像裝置及超導(dǎo)磁鐵。磁共振成像裝置用的超導(dǎo)磁鐵(1)具有大致圓筒形狀的真空容器(11)、配置在真空容器(11)內(nèi)的大致圓筒形狀的輻射屏蔽件(12)、以及配置在輻射屏蔽件(12)內(nèi)的超導(dǎo)線圈(10)。輻射屏蔽件(12)具有位于超導(dǎo)線圈(10)的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)筒(12a)。在輻射屏蔽件(12)的內(nèi)筒(12a)設(shè)有沿以該內(nèi)筒(12a)的中心軸(8)為中心的圓周方向形成的圓環(huán)狀的肋(17)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像裝置及超導(dǎo)磁鐵。

背景技術(shù)

磁共振成像裝置(以下稱作MRI裝置)主要由磁鐵裝置、傾斜磁場線圈、高頻線圈以及計算機系統(tǒng)構(gòu)成。磁鐵裝置在插入被檢體的拍攝空間內(nèi)生成均勻的靜磁場。傾斜磁場線圈為了對拍攝空間賦予位置信息而呈脈沖狀地產(chǎn)生使強度在空間上具有梯度的磁場(以下稱作傾斜磁場)。高頻線圈向被檢體照射高頻脈沖。計算機系統(tǒng)處理接收到的信號來顯示圖像。

作為提高MRI裝置的主要性能的方法，有提高磁鐵裝置所產(chǎn)生的靜磁場的強度的方法和提高傾斜磁場線圈所產(chǎn)生的傾斜磁場的強度及磁場精度的方法。

為了對齊拍攝對象的原子核自旋的方向而使用靜磁場。靜磁場強度越大，越多的核自旋的方向?qū)R，因此獲得清晰的圖像，從而傾向于使用產(chǎn)生較強的靜磁場強度的磁鐵裝置。以下，對作為產(chǎn)生更強的靜磁場強度的磁鐵裝置而使用超導(dǎo)磁鐵的情況進行說明。

傾斜磁場線圈用于對在拍攝空間內(nèi)產(chǎn)生的磁共振信號賦予位置信息。傾斜磁場的強度越強，并且磁場精度越接近線形梯度分布，就能獲得越正確的位置信息，從而能夠獲取高精細(xì)的圖像或者在短時間內(nèi)進行拍攝。因此，需要向傾斜磁場線圈流通更大的電流，或者需要纏繞大量線圈導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，并且傾斜磁場線圈的通電電流需求更快的大電流的脈沖通電。

高頻線圈是使原子核自旋產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象并獲取磁共振信號作為電磁波的線圈。為了獲取良好的圖像，需要以均勻的分布將根據(jù)靜磁場強度而定的頻率的電磁波照射至拍攝對象。

在普通的水平磁場型MRI裝置中，傾斜磁場線圈大致呈圓筒形狀，并與大致呈圓筒形狀的超導(dǎo)磁鐵大致同軸地設(shè)置于超導(dǎo)磁鐵的徑向內(nèi)側(cè)。另外，高頻線圈也大致呈圓筒形狀，并與超導(dǎo)磁鐵及傾斜磁場線圈大致同軸地設(shè)置于傾斜磁場線圈的徑向內(nèi)側(cè)。

若向設(shè)置于超導(dǎo)磁鐵的徑向內(nèi)側(cè)的傾斜磁場線圈流通較大的脈沖電流，則在流動至構(gòu)成傾斜磁場線圈的導(dǎo)體的電流與靜磁場之間產(chǎn)生洛倫茲力。因此，傾斜磁場線圈產(chǎn)生振動電磁力。另一方面，超導(dǎo)磁鐵也產(chǎn)生傾斜磁場線圈的振動電磁力的反作用力。

上述傾斜磁場線圈及超導(dǎo)磁鐵所產(chǎn)生的振動電磁力使MRI裝置整體產(chǎn)生振動。MRI裝置的振動對性能產(chǎn)生影響。例如，由于傾斜磁場線圈兼作高頻線圈、支撐被檢體所在的床的構(gòu)造物的情況較多，所以傾斜磁場線圈的振動會間接地使床上的被檢體產(chǎn)生振動。尤其是在頻率100Hz以下的低頻振動較大的情況下，有時作為被檢體的患者感覺到不舒服。并且，也有以下情況：若被檢體較大程度地產(chǎn)生振動，則有時獲取到的圖像產(chǎn)生抖動而畫像質(zhì)量降低。另一方面，超導(dǎo)磁鐵所產(chǎn)生的傾斜磁場線圈的振動電磁力的反作用力也使構(gòu)成超導(dǎo)磁鐵的超導(dǎo)線圈、磁場調(diào)整用的磁性體產(chǎn)生振動。由此拍攝空間內(nèi)的靜磁場強度變得不均勻，從而導(dǎo)致畫像質(zhì)量比原本的畫像質(zhì)量低。

在近年來的MRI裝置中，為了提高畫像質(zhì)量、縮短拍攝時間，發(fā)展了產(chǎn)生更強的靜磁場的超導(dǎo)磁鐵、和以較強且高速的脈沖產(chǎn)生傾斜磁場的傾斜磁場線圈的組合。因此，所產(chǎn)生的振動電磁力也有變大的傾向。靜磁場強度變得不均勻而引起畫像質(zhì)量降低的要因不僅有在上文中舉出的超導(dǎo)線圈、磁性體的振動，還有由構(gòu)成超導(dǎo)磁鐵的金屬構(gòu)造物所產(chǎn)生的渦流引起的磁場。這是因為，若在超導(dǎo)線圈所形成的強磁場中金屬構(gòu)造物產(chǎn)生振動，則產(chǎn)生渦流。