磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持设备的制作技术

磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持设备的制作技术
磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持设备的制作技术

本技术涉及一种磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持装置。该低温保持装置包括内筒、外筒、超导线圈以及变形部件;所述外筒套设在所述内筒外;所述内筒和所述外筒之间限定用于盛装所述冷却液的空腔;所述超导线圈设置于所述空腔内,且所述超导线圈的至少一部分被所述冷却液浸泡;所述变形部件设置于所述空腔内,所述变形部件的体积可通过其内部所填充介质的介质量改变,以致所述变形部件用于改变所述冷却液在所述空腔中的液面高度。上述超导磁体系统及其低温保持装置,不仅能提高冷却液在空腔中的液面高度,还能避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题。

权利要求书

1.一种低温保持装置,其特征在于,包括:

内筒;

外筒,所述外筒套设在所述内筒外;所述内筒和所述外筒之间限定用于盛装用于浸泡超导线圈的至少一部分的冷却液的空腔;及

变形部件,所述变形部件设置于空腔内,所述变形部件的体积可通过其内部所填充介质的介质量改变,以致所述变形部件用于改变所述冷却液在所述空腔中的液面高度。

2.根据权利要求1所述的低温保持装置,其特征在于,还包括储存部件、第一管道以及第一阀门,所述储存部件位于所述外筒的外侧或者位于所述空腔的远离所述变形部件的内壁上,所述第一管道连接所述变形部件和所述储存部件,所述储存部件为所述变形部件提供介质,从而改变所述变形部件的体积;所述第一阀门设置在所述储存部件上,所述第一阀门用于控制所述储存部件给所述变形部件提供介质。

3.根据权利要求2所述的低温保持装置,其特征在于,还包括第一控制装置、第一气压装置以及第一液面测量装置;所述第一控制装置与所述第一阀门电连接,所述第一控制装置与所述第一气压装置电连接,所述第一气压装置用于采集所述变形部件的第一气压值;所述第一液面高度测量装置与所述第一控制装置电连接;所述第一液面高度测量装置用于采集所述冷却液在所述空腔中的第一高度信息,并将所述第一高度信息传送给所述第一控制装置;所述第一控制装置根据所述第一高度信息和所述第一气压值控制所述第一阀门,从而改变所述变形部件的内部的介质量。

4.根据权利要求1所述的低温保持装置,其特征在于,还包括第二管道、第三管道以及第二阀门,所述第二管道设置在所述空腔中,所述第二管道用于将所述冷却液蒸发时产生的气体排出所述低温保持装置,所述第三管道连通所述第二管道和所述变形部件,以致所述第二管道中的所述冷却液蒸发时产生的气体流入所述变形部件,从而改变所述变形部件的体积;所述第二阀门设置在所述第二管道和所述第三管道之间,所述第二阀门用于控制所述第二管道的流通。

5.根据权利要求4所述的低温保持装置,其特征在于,还包括加热装置,所述加热装置设置在所述空腔内,所述加热装置用于加热所述冷却液使得其蒸发产生气体。

6.根据权利要求5所述的低温保持装置,其特征在于,还包括第二控制装置和第二气压装置,所述第二控制装置与所述第二阀门电连接,所述第二控制装置与所述第二气压装置电连接,所述第二气压装置用于采集所述变形部件的第二气压值;所述第二控制装置与所述加热装置电连接;所述第二控制装置根据预设的冷却液的液面高度值和所述第二气压值控制所述第二阀门,所述第二控制装置控制所述第二阀门开闭且控制所述加热装置的功率,从而改变所述变形部件的内部的气体量。

7.根据权利要求6所述的低温保持装置,其特征在于,还包括第二液面高度测量装置,所述第二液面高度测量装置设置在所述空腔内,所述第二液面高度测量装置与所述第二控制装置电连接;所述第二液面高度测量装置用于采集所述冷却液在所述空腔中的第二高度信息,并将所述第二高度信息传送给所述第二控制装置;所述第二控制装置根据所述第二高度信息和所述第二气压值控制所述第二阀门开闭并控制所述加热装置的功率,从而改变所述变形部件的内部的气体量。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的低温保持装置,其特征在于,所述变形部件所采用的材料选自纤维、橡胶、乳胶以及金属箔中的一种或多种。

9.一种超导磁体系统,其特征在于,包括超导线圈和如权利要求1-8中任一项所述低温保持装置,所述超导线圈设置在所述空腔内,所述超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。

10.一种磁共振系统,其特征在于,包括如权利要求9所述的超导磁体系统。

技术说明书

磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持装置

技术领域

本技术涉及超导磁体技术领域,特别是涉及一种超导磁体系统及其低温保持装置,以及一种具有该超导磁体系统的磁共振系统。

背景技术

医用磁共振成像系统中产生主磁场B0的磁体大多采用超导磁体,其具有高磁场、稳定性且均匀性好。超导磁体系统包括低温保持器,超导线圈设置在该低温保持器中。为了使得超导线圈处于超导状态,需要在低温保持器中注入冷却液,该冷却液用于将超导磁体冷却至4.2K(开尔文)。

超导磁体在生产、运输以及使用等过程中需要将超导线圈的至少一部分浸泡在盛装在低温保持装置的冷却液中,而在生产、运输或使用等过程中冷却液可能消耗而导致其液面高度下降,进而引起超导线圈发生失效等情况。

技术内容

基于此,有必要针对如何避免低温保持装置中的冷却液的液面高度下降的问题,提供一种磁共振系统、超导磁体系统及其低温保持装置。

一种低温保持装置,包括:

内筒;

外筒,所述外筒套设在所述内筒外;所述内筒和所述外筒之间限定用于盛装用于浸泡超导线圈的至少一部分的冷却液的空腔;及

变形部件,所述变形部件设置于所述空腔内,所述变形部件的体积可通过其内部所填充介质的介质量改变,以致所述变形部件用于改变所述冷却液在所述空腔中的液面高度。

上述低温保持装置,外筒套设在内筒外,内筒和外筒之间限定用于盛装冷却液的空腔,变形部件设置于空腔内,变形部件的体积可通过其内部所填充介质的介质量改变,从而冷却液在空腔中所占据的体积比较少的时候,可以通过增加变形部件内的介质量,从而变形部件的体积增大,进而提高冷却液在空腔中的液面高度,从而避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题。

在其中一个实施例中,还包括储存部件、第一管道以及第一阀门,所述储存部件位于所述外

筒的外侧或者位于所述空腔的远离所述变形部件的内壁上,所述第一管道连接所述变形部件和所述储存部件,所述储存部件为所述变形部件提供介质,从而改变所述变形部件的体积;所述第一阀门设置在所述储存部件上,所述第一阀门用于控制所述储存部件给所述变形部件提供介质。

在其中一个实施例中,还包括第一控制装置、第一气压装置以及第一液面测量装置;所述第一控制装置与所述第一阀门电连接,所述第一控制装置与所述第一气压装置电连接,所述第一气压装置用于采集所述变形部件的第一气压值;所述第一液面高度测量装置与所述第一控制装置电连接;所述第一液面高度测量装置用于采集所述冷却液在所述空腔中的第一高度信息,并将所述第一高度信息传送给所述第一控制装置;所述第一控制装置根据所述第一高度信息和所述第一气压值控制所述第一阀门,从而改变所述变形部件的内部的介质量。

通过第一控制装置、第一气压装置以及第一液面测量装置的设置,可以实现自动对冷却液的液面高度进行调节,操作更加方便。

在其中一个实施例中,还包括第二管道、第三管道以及第二阀门,所述第二管道设置在所述空腔中,所述第二管道用于将所述冷却液蒸发时产生的气体排出所述低温保持装置,所述第三管道连通所述第二管道和所述变形部件,以致所述第二管道中的所述冷却液蒸发时产生的气体流入所述变形部件,从而改变所述变形部件的体积;所述第二阀门设置在所述第二管道和所述第三管道之间,所述第二阀门用于控制所述第二管道的流通。

利用冷却液蒸发时产生的气体来改变变形部件的体积,节省资源和成本。

在其中一个实施例中,还包括加热装置,所述加热装置设置在所述空腔内,所述加热装置用于加热所述冷却液使得其蒸发产生气体。

在其中一个实施例中,还包括第二控制装置和第二气压装置,所述第二控制装置与所述第二阀门电连接,所述第二控制装置与所述第二气压装置电连接,所述第二气压装置用于采集所述变形部件的第二气压值;所述第二控制装置与所述加热装置电连接;所述第二控制装置根据预设的冷却液的液面高度值和所述第二气压值控制所述第二阀门,所述第二控制装置控制所述第二阀门开闭且控制所述加热装置的功率,从而改变所述变形部件的内部的气体量。

通过第二控制装置和第二气压装置的设置,实现自动对冷却液的液面进行调节,便于操作。

在其中一个实施例中,还包括第二液面高度测量装置,所述第二液面高度测量装置设置在所述空腔内,所述第二液面高度测量装置与所述第二控制装置电连接;所述第二液面高度测量装置用于采集所述冷却液在所述空腔中的第二高度信息,并将所述第二高度信息传送给所述第二控制装置;所述第二控制装置根据所述第二高度信息和所述第二气压值控制所述第二阀门开闭并控制所述加热装置的功率,从而改变所述变形部件的内部的气体量。

通过第二液面高度测量装置的设置,可以实时测量冷却液的液面高度,进一步实现冷却液的液面高度的调节的自动化。

在其中一个实施例中,所述变形部件所采用的材料选自纤维、橡胶、乳胶以及金属箔中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述变形部件设置在所述外筒的内壁上。

一种超导磁体系统包括超导线圈和上述低温保持装置,所述超导线圈设置在所述空腔内,所述超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。

上述超导磁体系统,超体磁体线圈可以沉浸在冷却液中,进一步提高其稳定性。

一种磁共振系统,包括上述超导磁体系统。

上述磁共振系统,具有较高的稳定性。

附图说明

图1为第一实施例的低温保持装置的结构示意图;

图2为图1中所示的低温保持装置中的冷却液的液面升高后的结构示意图;

图3为图1中所示的低温保持装置的模块示意图;

图4为第二实施例的低温保持装置的结构示意图;

图5为图4中所示的低温保持装置的模块示意图;

图6为第三实施例的低温保持装置的结构示意图;

图7为图6中所示的低温保持装置中的冷却液的液面升高后的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述,由于在生产、运输或使用等过程中冷却液的消耗导致了低温保持装置内冷却液的液面高度下降,超导线圈中未被冷却液浸泡的部分无法保持低温环境从而由超导状态进入非超导状态,容易发生失超或急需进一步人工维护(例如补充冷却液)。

经过进一步研究,在其中一个实施例中,提供了一种低温保持装置,用于盛装冷却液,其包括内筒、外筒以及变形部件;外筒套设在内筒外;内筒和外筒之间限定用于盛装用于浸泡超导线圈的至少一部分的冷却液的空腔;变形部件设置于空腔内,变形部件内部可填充介质(液体或气体),变形部件的体积可通过其内部的介质量(液体量或气体量)改变,以致变形部件用于改变冷却液在空腔中的液面高度。

进一步的,还提供了一种超导磁体系统。

进一步的,提供了一种磁共振系统。

为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。

请参考图1,图1为第一实施例的低温保持装置的结构示意图。

低温保持装置100包括内筒110、外筒120以及变形部件130。该低温保持装置100内装有冷却液,且低温保持装置100内设置有超导线圈。外筒120套设在内筒110外,内筒110和外筒120之间限定用于盛装冷却液的空腔111。超导线圈设于空腔111内,且该超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。具体地,冷却液可以为液氦或液氮。

变形部件130设置在内筒110和外筒120之间所限定的空腔111内,变形部件130的体积可通过其内部的气体量改变,从而改变冷却液在空腔111中的液面高度。具体地,变形部件130可以为气囊,变形部件130的体积随着其内部的气体量增多而增大。需要说明的是,介质也可以为液体,如液氦等。

上述低温保持装置100,外筒120套设在内筒110外,内筒110和外筒120之间限定用于盛装冷却液的空腔111,超导线圈设置于空腔111内,且超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡,变形部件130设置在内筒110与外筒120之间所限定的空腔111内,变形部件130的体积可通过其内部的气体量改变,从而冷却液在空腔111中所占据的体积比较少的时候,可以通过增加变形部件130内的气体量,使得变形部件130的体积增大,结合图2,体积增大后的变形部件130占据了原先冷却液的所占据的区域,进而提高冷却液在空腔111中的液面高度,从而避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题,进而解决在医院现场难以补充冷却液或者需要另外成本来补充冷却液的问题。此外,通过变形部件130的设置,也可以减少冷却液的使用,在冷却液的量较少的情况下也可以保证大部分的超导线圈沉浸在冷却液中,进一步节省成本,也便于维护。当需要预装更多的冷却液时,可以缩小变形部件130的气体,使得冷却液在空腔111中可占据的体积变大。

在其中一个实施例中,变形部件130设置在外筒120的内壁上。如图1所示,变形部件130设置在外筒120的中下部(通常是与冷却液接触的部分)的内壁上。变形部件130可以采用胶黏剂等通过粘接的方式固定在外筒120的内壁上,变形部件130也可以通过卡接等方式固定在外筒120的内壁上。

在其中一个实施例中,变形部件130所采用的材料选自纤维、橡胶、乳胶以及金属箔中的一种或多种。其中,纤维可以为涤纶、棉织物或麻织物等。

再参考图1,在其中一个实施例中,低温保持装置100还包括储气部件140、第一管道150以及第一阀门(图中未示出)。储气部件140位于外筒110的外侧,储气部件140为变形部件130提供气体。第一管道150连接变形部件130和储气部件140,从而改变变形部件130内部的气体量,进而改变变形部件130的体积。第一阀门设置在储气部件140上,第一阀门用于控制储气部件140给变形部件130提供的气体量。第一阀门也可以为压力泄放阀,从而控制变形部件130的体积。其中,储气部件140可以为储气罐。第一管道150可以为橡胶管,第一管道150也可以为钢管或不锈钢管等。外筒120的侧壁上可以开设有通孔,从而第一管道150可以从该通孔中伸出。在本实施例中,储存部件为储气部件140,当介质为液体时,该储存部件可以为液氦罐等。需要说明的是,储气部件140也可以位于空腔111的远离变形部件130的内壁上,也就是说,储气部件140位于空腔111的上方空间内,且储气部件140未被冷却液浸泡。

如图1所示,当变形部件130内部的气体量较少时,冷却液与外筒120的设置有变形部件130的内壁之间的液面高度H比较低,冷却液的液面高度H低于磁共振系统正常运行所需要的最低的液面高度。此时,打开第一阀门,储气部件140通过第一管道150向变形部件130内通入气体,变形部件130的体积变大,冷却液与外筒120的设置有变形部件130的内壁之间的液面高度H升高,如图2所示,大部分超导线圈浸泡在冷却液中,也就是说,使得空腔111内的冷却液维持一个保证磁共振系统正常运动的最低的液面高度状态。

请参考图3,图3为第一实施例的低温保持装置的模块示意图。

在上述结构的基础上,其中一个实施例中还包括第一控制装置260、第一气压装置270以及第一液面测量装置280。具体地,第一控制装置260与第一阀门290电连接,第一阀门290设置在储气部件上。

第一控制装置260与第一气压装置270电连接,第一气压装置270与变形部件230电连接。第一气压装置270用于采集变形部件230的第一气压值,并将该第一气压值发送给第一控制装置260。

第一液面高度测量装置280与第一控制装置260电连接,所述第一液面高度测量装置280用于采集冷却液在空腔中的第一高度信息,并将第一高度信息传送给第一控制装置260。第一控制装置260接收第一气压装置270发送过来的第一气压值和第一液面测量装置280发送过来的

第一高度信息,并根据第一高度信息和第一气压值控制第一阀门290的打开状态,从而改变变形部件230的内部的气体量。

第一液面高度测量装置280实时测量冷却液在空腔中的液面高度H,并将该第一高度信息发送给第一控制装置260,第一控制装置260接收该第一高度信息和第一气压装置270发送过来的第一气压值。第一控制装置260将第一高度信息和第一气压值进行分析,若变形部件230内的气体量不足够使得冷却液能够维持磁共振系统能正常运行所需要的最低的液面高度的状态时,第一控制装置260控制第一阀门290打开,向变形部件230内通入气体。若冷却液的液面高度过于高时,第一控制装置260控制第一阀门290打开,缩小变形部件230的体积。从而保证冷却液的液面高度维持在合适的范围内。

需要说明的是,第一控制装置260也可以通过预先设定的冷却液的液面高度,来控制第一阀门290的打开和开闭,进而控制变形部件230内的气体量,从而控制其体积来保证冷却液的液面高度维持在合适的范围内。

请参考图4,图4为第二实施例的低温保持装置的结构示意图。

低温保持装置300包括内筒310、外筒320以及变形部件330。该低温保持装置300内装有冷却液,且低温保持器300内设置有超导线圈。外筒320套设在内筒310外,内筒310和外筒320之间限定用于盛装冷却液的空腔311。超导线圈设于空腔311内,且该超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。具体地,冷却液可以为液氦或液氮。

变形部件330设置在内筒310和外筒320之间所限定的空腔311内,变形部件330的体积可通过其内部的气体量改变,从而改变冷却液在空腔311中的液面高度。具体地,变形部件330可以为气囊,变形部件330的体积随着其内部的气体量增多而增大。

在其中一个实施例中,变形部件330所采用的材料选自纤维、橡胶、乳胶以及金属箔中的一种或多种。其中,纤维可以为涤纶、棉织物或麻织物等。

再参考图4,低温保持装置300还包括第二管道340和第三管道350。第二管道340设置在空腔311中,第二管道340用于将冷却液蒸发时产生的气体排出低温保持装置300。其中,外筒320

可以具有排气孔,第二管道340与排气孔连通,从而将冷却液蒸发时产生的气体排出低温保持装置300,第二管道340也可以开设在外筒320的侧壁上,且该第二管道340直接连通外界。

第三管道350连通第二管道340和变形部件330,以致第二管道340中的冷却液蒸发时产生的气体流入变形部件330的内部,从而改变变形部件的体积。

上述低温保持装置300,外筒320套设在内筒310外,变形部件330设置在内筒310与外筒320之间所限定的空腔311内,第三管道350连通第二管道340和变形部件330,以致第二管道340中的冷却液蒸发时产生的气体流入变形部件330的内部。从而冷却液在空腔311中所占据的体积比较少的时候,冷却液蒸发所产生的气体流入变形部件330,使得变形部件330的体积增大,进而提高冷却液在空腔311中的液面高度,从而避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题,进而解决在医院现场难以补充冷却液或者需要另外成本来补充冷却液的问题。此外,通过变形部件330的设置,也可以减少冷却液的使用,在冷却液的量较少的情况下也可以保证大部分的超导线圈沉浸在冷却液中,进一步节省成本,也便于维护。当需要预装更多的冷却液时,可以缩小变形部件330的气体,使得冷却液在空腔311中可占据的体积变大。

在其中一个实施例中,低温保持装置300还包括第二阀门。第二阀门设置在第二管道340和第三管道350之间,第二阀门用于控制第二管道340向第三管道350输送气体的流通。当变形部件330内的气体量足够时,通过将第二阀门关闭,从而使得冷却液蒸发所产生的气体全部流入第二管道340。当需要升高冷却液的液面高度时,可以打开第二阀门,使得冷却液蒸发所产生的气体部分流入变形部件330的内部。其中,第二阀门可以为气压泄放阀。

在其中一个实施例中,在外筒320外侧可以设置一个储气部件(图中未示出),该储气部件用来收集由第二管道340排出的蒸发的冷却液。该低温保持装置300还包括第四管道(图中未示出),第四管道连接储气部件和变形部件330,从而冷却液蒸发产生的气体通过第二管道340排出后储存在储气部件中,再通过第四管道将冷却液蒸发产生的气体输送到变形部件330内。为了进一步控制储气部件中的气体的排放,还设置有第三阀门(图中未示出),第三阀门设置在第四管道和储气部件之间,第三阀门用于控制由储气部件向变形部件330输送气体的流通。

为了进一步控制冷却液在空腔311中的液面高度,需要冷却液蒸发所产生的气体可以控制,在一实施例中,低温保持装置300还包括加热装置360,加热装置360设置在空腔311内,加热装置360用于加热冷却液使得其蒸发产生气体。从而可以通过调节加热装置360的功率来产生所需要的气体量,冷却液蒸发产生的气体可以通过第三管道350流入变形部件220的内部。进一步地,加热装置360可以设置在外筒320的与冷却液接触的内壁上。在一实施例中,加热装置360设置在空腔311的底部。

在其中一个实施例中,变形部件330设置在外筒320的中下部(通常是与冷却液接触的部分)的内壁上。变形部件330可以采用胶黏剂等通过粘接的方式固定在外筒320的内壁上,变形部件330也可以通过卡接等方式固定在外筒320的内壁上。

当变形部件330内部的气体量较少时,冷却液与外筒320的设置有变形部件130的内壁之间的液面高度H比较低,冷却液的液面高度H低于磁共振系统正常运行所需要的最低的液面高度。此时,打开第二阀门,冷却液蒸发产生的气体通过第三通道350流入变形部件330的内部,变形部件330的体积变大,冷却液与外筒320的设置有变形部件130的内壁之间的液面高度升高。当冷却液蒸发所产生的气体还不够时,启动加热装置360,使得空腔311中的冷却液加速蒸发,产生更多的气体。从而大部分超导线圈浸泡在冷却液中,也就是说,使得空腔311内的冷却液维持一个保证磁共振系统正常运动的最低的液面高度状态。

请参考图5,图5为第二实施例的低温保持装置的模块示意图。

在上述结构的基础上,其中一个实施例中还包括第二控制装置470和第一气压装置480。具体地,第二控制装置470与第二阀门490电连接,第二阀门490设置在第二管道上。

第二控制装置470与第二气压装置480电连接,第二气压装置480与变形部件430电连接。第二气压装置480用于采集变形部件330的第二气压值,并将该第二气压值发送给第二控制装置470。

第二控制装置470与加热装置460电连接。第二控制装置470根据预设的冷却液的液面高度值和第二气压值控制第二阀门490,第二控制装置470控制第二阀门490开闭且控制加热装置460的功率,从而改变变形部件430的内部的气体量。

在其中一个实施例中,还包括第二液面高度测量装置491,第二液面高度测量装置480与第二控制装置470电连接。第二液面高度测量装置491用于采集冷却液在空腔中的第二高度信息,并将第二高度信息传送给第二控制装置470。第二控制装置470接收第二气压装置480发送过来的第二气压值和第二液面测量装置491发送过来的第二高度信息,并根据第二高度信息和第二气压值控制第二阀门490的开闭以及加热装置460的功率,从而改变变形部件430的内部的气体量。

第二液面高度测量装置491实时测量冷却液在空腔中的液面高度H,并将该第二高度信息发送给第二控制装置470,第二控制装置470接收该第二高度信息和第二气压装置480发送过来的第二气压值。第二控制装置470将第二高度信息和第二气压值进行分析,若变形部件230内的气体不足够使得冷却液能够维持磁共振系统能正常运行所需要的最低的液面高度的状态时,第二控制装置470控制第二阀门490打开,并启动加热装置460,使得冷却液蒸发产生气体,通入变形部件430内通,且可以通过控制加热装置460的功率,控制变形部件430内通入的气体量。若冷却液的液面高度过于高时,第二控制装置470控制第二阀门490关闭,并停止加热装置460进行加热,缩小变形部件430的体积。从而保证冷却液维持一个保证磁共振系统正常运动的最低的液面高度状态。

在本技术的另一个实施例中,低温保持装置包括内筒、外筒以及可移动占位件。该低温保持装置内装有冷却液,且低温保持器内设置有超导线圈。外筒套设在内筒外,内筒和外筒之间限定用于盛装冷却液的空腔。超导线圈设于空腔内,且该超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。具体地,冷却液可以为液氦或液氮。

可移动占位件通过移动机构在低温保持器的竖直方向上发生移动,从而将可移动占位件移入/移出冷却液,改变冷却液在空腔内的液面高度。需要说明的是,可移动占位件只要能实现在低温保持器的竖直方向上发生移动即可。

在一些实施例中,移动机构可以采用滑轨的形式,可移动占位件安装在滑轨上进行移动。在上方,拉绳穿过滑轮分布在滑轮两侧,可移动占位件设置在拉绳的一侧,拉动另一侧拉绳从而实现可移动部件在竖直方向上的升降。在其他一些实施例中,移动机构也可以基于电磁原理,例如在空腔上方设置一个电磁开关,可移动占位件为金属材料设置在电磁开关下方,当

打开电磁开关后,电磁开关产生磁力将可移动占位件向上吸引移动,当断开电磁开关后,由于失去电磁力吸引,基于重力可移动占位件落下,从而实现可移动部件在竖直方向的升降。

以下对移动机构采用滑轨的形式进行详细说明,请参考图6,图6为第三实施例的低温保持装置的结构示意图。

低温保持装置500包括内筒510、外筒520以及滑动部件530。该低温保持装置500内装有冷却液,且低温保持器500内设置有超导线圈。外筒520套设在内筒510外,内筒510和外筒520之间限定用于盛装冷却液的空腔511。超导线圈设于空腔511内,且该超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡。

滑动部件530设置在内筒510和外筒520之间所限定的空腔511内,滑动部件530可以与外筒520的内壁滑动连接,其也可以与内筒510的外壁滑动连接。滑动部件530沿着外筒520的内壁(或内筒510的内壁或外壁)滑动时,由于滑动部件530由空腔511的上方的空置区域滑动进入空腔511的下方的冷却液占据的区域或从空腔511的下方滑动移出冷却液回到空腔511的上方的空置区域,因此空腔511中的冷却液的液面高度会发生变化。由于外筒520的侧壁具有出口,从而冷却液通常并不会完全占据整个空腔511的内壁。空腔511中的冷却液量只要保证大部分超导线圈浸泡在冷却液中,也就是说,空腔511内的冷却液维持一个保证磁共振系统正常运动的最低的液面高度状态,进而保证超导磁体的超导状态。

上述低温保持装置500,外筒520套设在内筒510外,内筒510上安装有超导线圈,滑动530设置在内筒510和外筒520之间所限定的空腔511内,滑动部件530与外筒520的内壁滑动连接,从而冷却液在空腔511中所占据的体积比较少的时候,可以通过滑动部件530滑动到冷却液所在的区域,由于滑动部件530本身具有一定的体积,进而提高冷却液在空腔511中的液面高度,使得大部分超导线圈浸泡在冷却液中,也就是说,使得空腔511内的冷却液维持一个保证磁共振系统正常运动的最低的液面高度状态,还能避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题,进而解决在医院现场难以补充冷却液或者需要另外成本来补充冷却液的问题。此外,通过滑动部件530的设置,也可以减少冷却液的使用,在冷却液的量较少的情况下也可以保证大部分超导线圈浸泡在冷却液中,进一步节省成本,也便于维护。当需要预装更多的冷却液时,可以将滑动部件530滑动到靠近出口所在的位置,滑动部件530不与冷却液接触,使得冷却液在空腔111中可占据的体积变大。

在其中一个实施例中,还包括轨道540,该轨道设置在外筒520的内壁上。进一步地,该轨道540绕外筒520的内壁的一圈设置,也就是说,轨道540也呈圆环状。需要说明的是,轨道540可以通过焊接等方式与外筒520的内壁固定连接。滑动部件530可以通过轴承等方式与轨道540滑动连接,在此并不限定。在其他实施例中,轨道540也可以设置在内筒510的内壁或外壁上,形成环状轨道。

此外,在其他实施例中,滑动部件530也可以通过凸起和凹槽之间的配合沿着外筒520的内壁运动,只要滑动部件530能够沿着外筒520的内壁滑动即可,在此并不限定。

在其中一个实施例中,滑动部件530为滑块。进一步地,该滑块的形状可以为扇体。进一步地,滑动部件530的半径小于外筒520的半径和内筒510的半径之差,也就是说,滑动部件530不跟内筒510接触。

此外,滑动部件530可以为实心的,滑动部件530也可以具有空腔结构。当滑动部件530具有空腔结构时,其重量较轻,利于滑动。进一步地,当滑动部件530具有空腔结构时,滑动部件530的内部可以充满气体,如氦气等。从而节约材料和节省成本。

在其中一个实施例中,滑动部件530所采用的材料为密度小且热容量小的材料,如铝、塑料等。需要说明的是,滑动部件530所采用的材料也可以不锈钢等。

再参考图6,当滑动部件530位于出口附近,也就是滑动部件530位于外筒520的内壁的最高位置时,冷却液的液面高度H较低。当需要提高冷却液的液面高度H时,滑动部件530沿着轨道540运动,冷却液的液面高度H逐渐提高,如图7所示。且当滑动部件530滑动到外筒520的内壁的最低位置时,冷却液的液面高度H最高。

在其中一个实施例中,还包括第三控制装置和第三液面高度测量装置。第三控制装置与滑动部件530电连接,且第三控制装置和第三液面高度测量装置电连接。第三液面高度测量装置用于采集冷却液在空腔中的第三高度信息,并将第三高度信息传送给第三控制装置。第三控制装置接收第三液面测量装置发送过来的第三高度信息,并根据第三高度信息控制滑动部件530的滑动,从而改变液面高度H。

需要说明的是,第三控制装置也可以通过预先设定的冷却液在空腔中的液面高度,来控制滑动部件530的运动,从而控制其体积来保证冷却液的液面高度维持在合适的范围内。

一实施例的超导磁体系统,包括冷却液以及上述低温保持装置。冷却液位于内筒和外筒之间限定的空腔内,超导线圈浸在冷却液中。通过变形部件的体积的变化可以将大部分的超导线圈浸在冷却液中,进一步提高超导磁体系统的稳定性。

一实施例的磁共振系统,包括上述超导磁体系统。该磁共振系统能解决在医院现场难以补充冷却液或者需要另外成本来补充冷却液的问题。

上述低温保持装置,外筒套设在内筒外,内筒和外筒之间限定用于盛装冷却液的空腔,超导线圈设置于空腔内,且超导线圈的至少一部分被冷却液浸泡,变形部件设置在内筒与外筒之间所限定的空腔内,变形部件的体积可通过其内部所填充介质的介质量改变,从而冷却液在空腔中所占据的体积比较少的时候,可以通过增加变形部件内的介质量,从而变形部件的体积增大,进而提高冷却液在空腔中的液面高度,从而避免在运输等过程中冷却液消耗而导致其液面高度下降的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

超导磁共振成像系统中的低温技术

超导磁共振成像系统中的低温技术 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种生物磁学核自旋成像技术。十多年来,随着超导、低温、磁体、射频及计算机图像处理等高新技术的发展,MRI已成为当今医学领域最先进的诊断设备之一。按照MRI系统主磁体磁场的产生方式,通常将其分为永磁型、常导型(阻抗型)、混合型和超导型四类。由于超导型MRI具有场强高、功耗小(磁体基本无功耗)、磁场均匀稳定和系统信噪比高等优点,近年来发展非常迅速。本文首先介绍超导MRI 成像系统的磁场建立过程及其失超的概念,然后讨论超导磁体的低温保障技术。 超导环境的建立 同阻抗型磁体一样,超导型磁体也由线圈的电流产生磁场。两者的差别主要是线圈的材料不同:前者用普通铜线绕制,而后者由超导线绕成。目前所用超导材料主要是铌钛与铜的多丝复合线,它的工作温度为4.2K(-269℃),即一个大气压下液氦的温度。因此,超导线圈必须浸泡在液氦里才能正常工作。MRI磁体超导环境的建立通常需要下述步骤: 磁体低温容器抽真空 超导磁体一般在CFRP或GFRP支撑结构下依次装有环形真空绝热层、液氮容器和液氦容器,超导线圈置于液氦容器之中。各容器都有非常好的绝热性能和密封性能。可见超导磁体的制造工艺是相当精细的。 真空绝热层是超导磁体的重要保冷屏障,其保冷性能主要决定于它的真空度。因此,抽真空的质量直接关系到超导磁体运行后的经济性能。磁体安装完毕后,一般在现场对其抽真空,但有些厂家的产品出厂前就已抽毕。 真空绝热层抽真空的过程可分为两步。首先用旋片式机械泵抽吸约4h,使内部压力降至10Pa (1mbar)以下。紧接着改用涡轮分子泵,将内部压力抽至10-3Pa(10-5mbar)。要达到这样低的压力,涡轮分子泵需连续运转数十小时,有时长达数日。此间一旦出现断电情况,就有可能前功尽弃。因此,真空绝热层抽真空前MRI系统的不间断电源应该安装就绪,以便将涡轮分子泵与其相连,断电后就有足够的时间来关闭磁体上的真空阀。达到所需的真空度后,应及时关闭插板阀,以免漏气。 磁体预冷 磁体预冷是指用Coldhead(制冷机冷头)和cryogen(液氮、液氦)将磁体冷屏和超导线圈温度分别降至其工作温度的过程。由于上述容器与致冷剂的温差相当悬殊,磁体的预冷常常需要消耗大量液氮和液氦。下面以牛津公司UNISTA T磁体(1T、1.5T和2.0T)为例来介绍磁体的预冷过程。 在实施预冷前,先检查磁体液氦液位计是否正常。充灌液氮要使用绝热管线,并严防其冻裂。液氦的灌注则使用专用的真空虹吸管。另外,预冷时磁体的所有排气管道均应畅通,并保持磁体室通风良好。 液氮预冷比较简单。首先按低温操作的有关规定连接好液氮杜瓦瓶和磁体液氮输入口,并保持杜瓦瓶内20~25kPa(0.2~0.25bar)的过压力。在这一压力的驱动下,随着输液管道的接通,液氮便缓缓注入磁体液氮容器。但是由于开始时容器内温度较高,大量液氮将被蒸发,液氮的蒸发使容器内的温度得以降低。一旦液面计有了读数,就表明该容器内温度已降至77.4K,即

MRI 设备试题 (1)

MRI设备 一、选择题 1.MR对下列哪种组织不敏感() A.骨 B.脑组织 C.软组织 D.水 2.MR的组织参数包括( ) A.质子密度 B.纵向驰豫时间 C.横向驰豫时间 D.化学位移 E.液体流速 F.波动 3.MRI设备是以什么为信息载体() A.X线 B.电磁波 https://www.360docs.net/doc/4914410709.html,波 D. γ射线 4.MRI设备的主磁体由斜硅钙构成,我们称这种MRI设备为() A.永磁型 B.常导型 C.超导型 D.不存在 5.MRI设备中,要想使人体组织磁共振信号产生,必须使()先后工作。 A.主磁场梯度线圈发射线圈 B.主磁场梯度线圈接收线圈 C.主磁场发射线圈接收线圈 D.梯度线圈发射线圈接收线圈 6.磁场系统中能够使样品的磁化强度产生磁共振的系统是() A磁体B梯度线圈系统C发射线圈系统 D 接受线圈系统 7.现今为止没有发现在诊断中对人体有伤害的设备() A.CT B.X线摄影 C.核磁系统 D r 相机 8.MRI成像设备中属于组织参数的是() A.质子密度 B.磁场强度 C.梯度场强度 D.线圈特性 9.MRI设备中属于组织参数的是() A.纵向驰豫时间 B.磁场强度 C.梯度场强度 D.线圈特性 10.在MRI设备中,可产生一个大小不变方向时刻在变的磁场的部分是() A.主磁体 B.梯度线圈 C.发射线圈 D.接收线圈 11.MRI成像设备中属于设备参数的是() A.质子密度 B.纵向驰豫时间 C.横向驰豫时间 D.磁场强度 12.下列部件属于MRI设备的是() A.影像增强器 B.IP板 C.滤线栅 D.发射线圈 13.在磁共振系统中对样品磁共振发射出来的信号给予接收放大处理的是() A磁体B梯度线圈系统C发射系统D接受系统 14.核磁设备中主磁体重量大,由天然材料构成,不需要消耗电能的磁体指的是() A.永磁体 B.常导磁体 C.梯度磁场 D.超磁导体 15.核磁设备中主磁体利用导体材料在低温条件下零电阻特性制成的磁体指的是() A.永磁体 B.常导磁体 C.梯度磁场 D.超磁导体 16.MRI设备的主磁体由铌-钛构成,我们称这种MRI设备为() A.永磁型 B.常导型 C.超导型 D.不存在 17.永磁型MRI设备一般用预热加热器将主磁体温度加热到() A.10℃ B.18℃ C.20℃ D.29℃ 18.MRI设备中,对产生的磁共振信号进行接收变成电信号的部分是() A.主磁场 B.梯度线圈 C.发射线圈 D.接收线圈 19.下列属于核磁接收装置的是( ) A.前置放大器 B.混频器 C.梯度线圈 D.相位检波器 补充:接受线圈、中频放大器

磁共振成像系统原理和功能结构

磁共振基本原理 第一章 主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。你可以快速复习这些概念,但是要注意关键定义和一些重要的概念,因为这些概念有可能在考试中出现。同时也包括一些对向量和复数关系的解释。如果你有工程师的背景就请略过这些章节,否则请多花些时间研究2D、3D向量,振幅和相位、矢量和复数方面的知识。矢量在MRI中有极其重要的作用,因此现在多花些时间学习是值得的。 静电学研究的是静止的电荷,在MRI中几乎没有太大意义。我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。静电学与静磁场非常相似。最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中,集中在很小的一团或以量子形式存在。虽然质子比电子重1840倍,但是他们有同样幅度的电荷。电荷的单位是库仑,是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。一道闪电包含10到50个库仑。一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。 与一个粒子所拥有的分离的电荷不同,电场是连续的。关键的概念是相同的电荷相互排斥,不同的电荷相互吸引。同时,你应该知道电场强度与电荷呈线形变化,和电荷的距离的平方成反比。换句话说,如果总的电荷数增加,电场的强度也会增加,与电荷的距离越远,电场强度越弱。 将相同的电荷拉近,或将不同的电荷分开都需要能量。当出现这种情况时,粒子就有做功的势能。就象拉开或压缩一个弹簧一样。这种做功的势能叫电动力(emf)。当一个电荷被移动,并做功时,势能可以转化成动能。每单位电荷的势能称电势能,它是电荷相对于电场的位置的函数(1/d2)。 电荷位于周边,它尽量要处于一个舒服的位置,但这也不是一件容易做到的事。它不断地运动、做功。运动的电荷越多,每个电荷做功越多,总功越大。运动的电荷叫做电流。电流的测量单位为安培(A)。第一个电流图描绘的是电池产生直流电(DC)。电厂里的发电机产生的是变化的电压,也称为交流电(AC)。 在通常情况下,电子在电流中的运动并不是没有阻力的。它们遇到各种类型的阻力。电路中阻碍电流流动的特点叫做阻抗。共有三种类型的阻抗,即电阻、电感、电容。如果电流的做功产生热量,阻抗就叫电阻;如果能量能产生磁场,阻抗即电感;如果能形成电场即电容。这三种阻抗在MRI中均有不同的作用,后面的章节将详细讨论。电流在电路中流动会做功,在单位时间内电流的总做功量称为功率。 磁学是物质的基本特性,就象电荷与质量一样。物质的磁性特点很大一部分是由电子的结构和运动决定的。非磁性的物质有非常小的排列方向紊乱的、结构紊乱的磁区,它们相互抵消。永磁体有大量的几乎排列方向一致磁区。排列越一致,磁场越强。 *备注:现在被称为土耳其的国家曾经认为天然磁体有磁性是很神秘的。几千年前,土耳其被称为Magnesia,这就是磁性这一词的由来。 当一种物质放在磁场中变的有磁性的程度被称为磁敏感性。真空的磁敏感性定义为0。如内

磁共振成像系统

(一)分类磁共振按照不同的分类方法有不同的分类。按照场强大小分为高场、中场、低场磁共振;高场一般为场强高于1. OT的磁共振;巾场为场强高于0. ST而低于1.OT的磁共振;低场一般为低于0. ST的磁共振。按照磁体类型一般分为:永磁型磁共振、常寻型磁共振和超导型磁共振。永磁型磁共振维护费用小;逸散磁场小,对周围环境影响小;造价低;安装费用也较少; 一般只能产生垂直磁场;场强范围一般在0. 15~0. 35T;磁场随温度漂移严重,磁体需要很好的恒温;磁场不能关断,对安装检修带来困难;磁体沉重;且随着场强增大,磁体厚度增大,更加沉重。常导型磁共振生产制造较简单,造价低;可产生水平或垂直磁场;重量轻;检修方便,磁场均匀度也很高;场强一般在0. 1~0. 4T;运行耗费较大,通电线圈耗电达60kW以上;还需配用专门的供电设备和水冷系统。超导型磁共振场强范围0. 3~9T;磁场均匀性高;稳定性好;图像质量好;运行耗费很高,制冷剂主要是液氦的费用很高;运输、安装、维护费用也很高。目前主要市场上的磁共振以高场和低场为主,高场一般为超导型,低场一般为永磁型;且低场永磁型磁共振往往做成开放式,有C形式或立柱式;高场超导磁共振往往做成圆形孔腔式或站立式的磁共振。常导磁共振一般也做成圆形孔腔式。还有些公司推出了某些部位如头颅、四肢或关节专用检查的磁共振设备,其形态变化较灵活。一般来讲,低场永磁型以出诊断图像为主要目的,图像质量已经能够满足诊断要求;高场超寻型主要以功能磁共振为主,图像质量是其基础。 (二)MRI系统结构 磁共振系统的典型结构如图6-10所示,主要包括磁体子系统、梯度场子系统、射频子系统、数据采集和图像重建子系统、主计算机和图像显示子系统、射频屏蔽与磁屏蔽、MRI软件等,分述如下。

磁共振成像系统中的磁屏蔽

磁共振成像系统中的磁屏蔽 赵喜平郑崇勋 本文作者赵喜平先生西安交通大学生物医学工程研究所博士研究生第四军医 大学西京医院磁共振室工程师郑崇勋先生西安交通大学生物医学工程研究所所长教授博士导师 关键词: MRI 磁屏蔽磁屏蔽材料 磁体是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging MRI)系统的重要组成部分 无论是超导磁体还是永磁体或常导磁体其作用都是为MRI设备提供静磁场 B0但是由于它的磁力线将向空间各个方向散布即形成所谓的杂散磁场就有可能干扰周围环境中那些磁敏感性强的设备使其不能正常工作另一方面磁体周围环境的变化也会影响磁场的均匀程度由此可见在磁共振成像系统中磁场与环境的相互影响是一个不容忽视的问题目前广泛采用安装磁屏蔽的办法来解决本文首先介绍磁屏蔽的概念和分类然后讨论有关磁屏蔽的计算以及 制做屏蔽体可采用的最佳材料 一磁屏蔽 所谓磁屏蔽(Magnetic Screen或Magnetic Shield)就是用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容积内的磁力线它不仅可防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均 匀性的影响同时又能大大削减磁屏蔽外部杂散磁场的分布以英国牛津公司 HELICON磁体(1.5T)为例安装磁屏蔽体后这种磁体的中心至5高斯线之距离在x y轴上可由9.2m内缩至4.2m z轴上则由11.6m缩小至5.8m5高斯线内缩幅度达5m左右因此增加磁屏蔽是一种极为有效的磁场隔离措施 磁屏蔽的原理可借助并联磁路的概念来说明如图1所示将一个磁导率很大的软磁材料罩壳放在外磁场中则罩壳壁与空腔中的空气就可以看作并联磁路由于空气的磁导率μ接近于1而罩壳的磁导率在几千以上使得空腔的磁阻比罩壳壁的磁阻大很多这样一来外磁场的绝大部分磁感应通量将从空腔两侧的罩壳壁内通过进入空腔内部的磁通量是很少的这就达到了磁屏蔽的目 的在MRI中磁屏蔽既起到保护空腔内磁场不被其它外界因素干扰的作用又限制腔内磁场以杂散磁场的方式向周围环境中散布

超导核磁共振谱仪的原理及应用指导书

超导核磁共振谱仪的原理及应用实验指导书 贵州大学精细化工研究开发中心(绿色农药与生物工程重点实验室) 1、实验类型及学时数 a)实验类型:设计性实验(研究性实验) b)学时数:10学时 2、实验目的和意义 核磁共振是1946年由美国斯坦福大学布洛赫(F.Block)和哈佛大学珀赛尔(,两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。50多年来,核磁共振已形成为一门有完整理论的新学科。 在各种各样的化学分析仪器中,核磁共振谱仪被公认为是一种非常重要的研究和测试工具,它的许多功能是其它手段无法代替的。 核磁共振谱仪可以给出小到原子核在分子中的精确位置及其周边环境的微小变化,大到整个人体的断层成像等具有丰富内涵的信息。被广泛用于工业、农业、化学、生物、医药、地球科学和环境科学等领域。 通过学习核磁共振波谱仪的构成、使用方法及其在定性、定量分析中的应用,培养学生严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告和良好的实验习惯(准备充分、操作规范,记录简明,台面整洁、实验有序,良好的环保和公德意识);培养学生的动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 3、实验原理 (1)基本原理 自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩。如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂,分裂后两能级间的能量差为 ΔE = γhB 0 (1) 其中:γ为旋磁比,h为约化普朗可常数,B0为稳恒外磁场。 如果此时再在稳恒外磁场的垂直方向加上一个交变电磁场,该电磁场的能量为

mri技术磁体与系统(上)

MRI技术——磁体与系统(上) 3.1引言磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术是利用人体原子核在磁场与外加射频磁场发生共振,而产生影像的成像技术。MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。由于它既能显示形态学结构,又能显示原子核水平上的生化信息,还能显示某些器官的功能状况,以及无辐射等诸多优点,已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。随着MRI技术的不断改进,其功能日趋完善,应用围不断拓宽,是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。 磁共振成像设备(简称为“MRI设备”)在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备,医院需要特别申请配置许可证。MRI 设备在临床上的应用日益广泛,在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色,对于疾病的诊断有不可替代的作用。该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。 磁共振成像设备(简称MRI设备)主要由以下四部分构成:磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成,各系统间相互连接,由计算机控制、协调。对于超导MRI设备,低温保障冷却系统也是其重要组成部分。实

际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度,一般都配备专用的图像处理阵列单元;为了实施特殊成像(如心脏门控、脑功能研究等),还要有对生理信号(心电、脉搏、(无创、有创)血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等)进行采集、处理、分析的单元。为了实现实时脑功能成像,需要配置特殊的高性能计算机柜,射频脉冲实时跟踪,试验刺激的产生、传输(可通过波导孔)及控制,数据的全自动后处理系统等。图像的硬拷贝输出设备(如激光相机)、软拷贝输出设备(如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器)也是必备的。 3.2磁体系统磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场(static magnetic field)的关键部件。磁体的主要性能指标是其产生的磁场强度、均匀度、稳定性及孔径大小等,这些性能指标直接关系到整个系统的信噪比和成像质量。几乎所有的厂家都在努力追求能够制造出高质量、尽可能高的磁场强度、优良的磁场均匀度、稳定可靠、尽可能大的开放孔径、以及尽可能短的磁体。3.2.1磁体系统的组成磁体系统的基本功能是为MRI设备提供满足特定要求的静磁场,除了磁体之外,还包括匀场线圈、梯度线圈、以及射频发射和接收体线圈(又称为置体线圈,Build-in Body Coil)等组件。上述三个线圈依次套叠在磁体腔中,使磁体孔径进一步变小。匀场线圈可进一步提高磁场的均匀性;梯度线圈解决

5T磁共振成像系统技术参数.doc

1.5T 磁共振成像系统技术参数 * 总体要求:投标时提供进口品牌产品、技术白皮书(DATA SHEET) ,投标方应提供设备技术要求中的全套配置。 序号项目要求 一磁体 1.1 磁场强度 1.5T 1.2 磁体类型超导磁体 1.3 磁体屏蔽方式主动屏蔽 1.4 抗外界电磁干扰屏蔽具备 1.5 匀场方式主动匀场 + 被动匀场 1.6 磁场稳定度<0.1ppm/hour 1.7 主动匀场技术具备 1.8 匀场线圈组数≥18 组 1.9 10cm DSV ( 20 点 24 平面 VRMS 测量法)≤ 0.014ppm 1.10 20cm DSV ( 20 点 24 平面 VRMS 测量法)≤ 0.044ppm 1.11 30cm DSV ( 20 点 24 平面 VRMS 测量法)≤ 0.1ppm 1.12 40cm DSV ( 20 点 24 平面 VRMS 测量法)≤ 0.22ppm 1.13 磁体长度(不含外壳)≤160cm * 1.14 磁体长度(包含外壳)≤170cm 1.15 病人检查孔道孔径≥ 60cm * 1.16 液氦消耗率(以datasheet 公布的数据为准)≤0.01 升 /年 1.17 理论液氦填充周期(以datasheet 公布的数据为 ≥5 年准) 1.18 五高斯磁力线X,Y 轴≤ 2.5m 1.19 五高斯磁力线Z 轴≤ 4.0m 1.20 磁体重量 (连液氦 ) ≥3.2 吨 1.21 冷头保用时间≥2 年 二梯度系统 2.1 梯度系统具备源屏蔽2.2 梯度场强( X,Y,Z 轴,非有效值)≥ 33mT/m 2.3 梯度切换率( X,Y,Z 轴,非有效值)≥ 120mT/m/s 2.4 梯度爬升时间≤ 0.275ms 2.5 最高梯度性能时X 轴扫描野≥ 50cm 2.6 最高梯度性能时Y 轴扫描野≥ 50cm

超导型磁共成像系统

超导型磁共振成像系统 Superconductor MRI 1 范围 本标准规定了超导型磁共振成像系统的产品分类及组成、技术要求、试验方法、标志等要求。 本标准适用于超导型磁共振成像系统(以下简称MRI )。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T191-2000 包装储运图示标志 GB/T1.1-2000 标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则。 3 分类与型号 3.1 分类 3.1.1按管理分类属第Ⅲ类医疗器械 医用磁共振设备。 3.1.2按主磁场的结构划分属于超导型磁共振成像系统,按使用结构形式划分属于开放式(半开放式)磁共振成像系统。按用途分属于通用型磁共振成像系统。 3.2 结构 超导型磁共振系统由磁体系统、成像系统、病床系统、电源系统、冷却系统、控制系统六大系统组成。 4 技术参数 4.1 静磁场强度(共振频率)偏差 其标称值应不大于6 1050-?,超导型 4.2 信噪比 应大于100dB 4.3 图像的几何畸变 应不大于5% 4.4 图像的均匀性 应不小于75% YZB/川 —2006

4.5 磁场的均匀性 应不大于6 1050-? 4.6 磁场的稳定性 不大于6 10125.0-?/h 。 4.7 高对比度空间分辨率 应不大于2 mm 4.8 层厚 大于5 mm 时其误差不大于±1mm 4.9 定位与层间距 切片的定位偏差应不大于±3mm 。层间距的偏差不大于±1mm 或小于20%。两者取大值。 4.10 伪影 叠影伪影的讯号应小于实际信号值的5%。 5 试验方法 5.1.1 扫描条件记录应注意:脉冲序列、扫描参数、回波时间TE 、重复时间TR 、溶液的自旋-晶格驰豫时间(纵向驰豫时间)1T 、溶液的自旋-自旋驰豫时间(横向驰豫时间)2T 、翻转角、图像视场FOV 、数据采集矩阵大小、射频线圈负载特性、模型的描述、像素贷款和三维尺寸、接受线圈通道3dB 带宽等,层厚及数量、采集次数、射频功率的设置、图像处理。 5.1.2 使用常规的临床诊断扫描序列和重建程序。 5.1.3 环境温度应在22℃±4℃。 5.2 共振频率 用特斯拉计置于磁场等中心位置测量 5.3 信噪比 5.3.1 模型要求 模型应由产生均匀信号的材料组成,其(头)体成像平面的最小尺寸为10 cm(20 cm)或规定区域的85%,两者取大值。单层切片时,其切片方向上的厚度至少为层厚的两倍,(多层切片时,厚度至少为成像数量再加上两倍的最大层厚度),模型的截面应是封闭的,可以是圆的,也可以是方的。模型中的填充材料的15T TR ?≤。模型材料为透明的有机玻璃,填充液配方:1L 水,3.6g 氯化钠 NaCl 和1.955g 五水硫酸铜 4CuSO ·O H 25 5.3.2 试验方法 把模型置于负载的射频接收线圈中心,TE 应在临床范围内选择。负载后RF 线圈的参数应无变化。在图像平面内FOV 应不大于射频线圈最大线形尺寸的110%,用自旋回波脉冲序列(第一回波), YZB/川 —2006

超导型磁共振冷头的工作原理及维护保养

超导型磁共振冷头的工作原理及维护保养 1引言 医用磁共振技术是现代医学影像诊断技术的一个里程碑。医用磁共振设备主要由磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统等硬件组成。这些硬件的不断改进和变革是各种成像技术得以发展的物质基础。其中磁体的发展是从低场到高场,从永磁型磁体到超导型磁体。可以说超导型高场磁共振机是现今医学影像诊断中的主力,它是现代电子计算机技术、光学传导技术、低温制冷技术、精密仪器制造技术、医学物理和化学技术共同作用的结晶。 超导是指某些金属导体在温度降到接近绝对零度(一273℃)时,阻值接近于零。电子流在这种金属导体(即线圈)内高速运动从而产生高磁场。超导核磁共振必须使用液氦作为制冷介质,氦是已知所有物质中沸点最低的,沸点是4.2K,而且只有氦在非常接近绝对零度时不会凝成固体,利用液氦可获得接近绝对零度的低温为超导线圈建立和保持超导环境(4.2K,一269℃)。磁体采用多层真空绝热结构,但由于结构支撑等多种因素,不可能完全阻止热传导,所以液氦会以蒸发的形式带出导入的热量,以维持4.2K的低温。为减少液氦的蒸发,超导磁共振上一般都配有制冷系统,提供冷量减少液氦蒸发。制冷系统包括冷头、氦压缩机,水冷机组三个部分,下面将着重介绍我院使用的西门子Symphony1.5T磁共振上由Leybold公司生产的5/100系列冷头。

2 冷头的工作原理及运行方式 如图所示:冷头与氦压机组成一个闭路氦气循环,二者通过绝热柔性压力管相连,充满高纯度氦气。本机磁体为减少辐射传热,设有2个冷屏。冷头是一个二级膨胀机,经过压缩的高纯氦气在这里膨胀带走周围的热量,通过两极缸套端面的铟垫圈将冷量传输到磁共振的这2个冷屏上,为其提供20K\77K两级低温。冷头由驱动电机、旋转阀、配气盘、活塞和气缸组成。其运行方式是驱动电机控制旋转阀在配气盘上旋转,控制活塞压缩和膨胀气体,形成高压气体腔和低压气体腔的交替循环,完成吸入高压低温氦气(20Bar,8℃)排出低压高温氦气(8Bar,30℃)的过程,同时将冷头中的热量带到氦压机中。氦压机将返回的低压氦气,经过压缩提升压力,并与水冷机组提供的冷却水换热、滤油,将高压氦气输送回冷头,建立氦气循环过程。通过冷头和压缩机24小时不停的工作,就可以源源不断地为磁共振磁体冷屏提供冷量,以减少液氦的挥发。 3 冷头的维护和保养 冷头和压缩机一刻不停的运行,额定工作寿命一般在(1.5~2)年。冷头的的工作状态直接影响液氦的挥发,同时冷头价格比较昂贵。对冷头的维护和保养应做到以下几点: 3.1 值班人员做好日常监测工作 值班人员应每天记录液氦面值,用以计算一段时期的液氦挥发率。如发现有上升趋势应及时采取相应措施。工作人员注意监听冷头工作鸣音是否正常。如发生意外停电,由于我科稳压电源不能自动恢复,来电后应及时人工恢复电力并开启氦压缩机。长时间停电,冷头两级

XXX超导磁共振可行性研究报告

关于申请配置XXX超导 磁共振的可行性研究报告 一、申请配置的必要性和依据 (一)我院基本情况分析:XXX医院是我县一所公立性二级综合性医院,编制床位XX张,开设有三个内科、两个外科、五个妇产科、儿科、急诊科、重症医学科、放射科、功能科、检验科、预防免疫科、体检中心、药房等多个临床医技科室。拥有医护人员XXX人,其中主任医师XX人,副主任医师XX人,平均年门急诊量约XX万人次,年住院病人约X万多人,年收入XX亿。 (二)医疗服务需求分析:我院处在XX市中心地带,交通发达便利;服务固定人口XXX万人,外来流动人口XX万人;心脑血管疾病、外伤、肿瘤、呼吸道和消化道疾病、传染病、妇科疾病等病种众多,病人来源充足。现在我院未配置磁共振检查设备,病人需要到外院检查,一些特殊病人如外伤等患者不能及时诊断,转运过程风险极大,同时也增加病人负担,给医患关系造成不良影响。如果我院配备磁共振的检查设备,可以满足病人需求,同时有利于医院快速发展,提升医院的医疗水平。

二、申请设备的技术发展前景和对临床、科研究工作的作用: (一)申请设备的技术发展前景: 磁共振设备成像原理是,在外力作用下使人体磁场方向与设备磁场方向偏转,当人体磁场恢复时,不同组织释放能量不同,计算机对不同组织所释放能量进行分析计算形成图像。特别是1.5T超导磁共振图像对比度更高、图像更清楚,可以进行全身检查,有以下主要优点: 1、对比度分辨率高。常规X线设备看不到的一些微小病变能够被发现。 2、填补了以往X设备如CT不能涉猎的空白。如神经系统、脊柱脊髓、肌肉肌腱、腹部脏器等。 3、由于造影剂用量少,浓度低,可选用较细的导管,损伤小,比较安全,对肝、肾功能的要求较常规造影放宽。 4、因对人体无辐射,所以对X线设备严格禁止的病人如孕妇、新生儿、胎儿等影像检查成为可能。 (二)配置磁共振对我院临床、科研工作的意义: 1.5T磁共振现已被广泛应用于呼吸、消化、神经、泌尿生殖及骨骼系统等的肿瘤和其他疾病的诊断。对我院主要意义有:

基于磁共振的电子设备非接触式便捷充电系统的研究

基于磁共振的电子设备非接触式便捷充电系统的研究(Based on magnetic resonance of electronic equipment non-contact charging system research) 一、立项依据 (一)现状与背景分析 现状分析: 传统的供电方式需要导线将电源和设备连接起来,在户外及环境恶劣的场合,这种供电方式存在弊端,例如易受天气的影响、接触及碳积会引起火花等。而采用非接触的方式供电具有方便、安全、可靠等优点。非接触式电能传输不需要引线,在一些特殊场合得到了应用例如户外、水下、矿井、材料处理、生物医疗及移动负载等。例如,给一些封闭式的东西充电,由于不再好打开其封装,所以非接触式充电正好可以解决这个问题。 无线鼠标已经得到了广泛应用,但是其电池使用一直存在着问题。无论是干电池的不断更换还是充电电池的不断充电,都给用户带来了不便,很多人只是买来用了一阵后,因为电池问题又换回了有线鼠标。同时,电池的使用会造成很大的浪费,也给日益脆弱的环境造成了污染。 (二)学术价值: 目前在市面上比较常用的几种无线充电技术中,大约有四种,在目前使用的四种无线充电技术中,电感耦合在价值链中应用最为广泛,其它几种技术包括传导、近场磁阻技术和远场磁共振。我们在这里主要是针对有USB接口的电子设备实现基于磁共振的非接触式便捷充电的研究。 1、对磁共振无线充电技术进行深刻的实践。 2、利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振。 3、在鼠标上做一个标准大小的USB端口,另外做一个有接受装置的USB插头,这样就能实现电能的无线传输了,类似的,插在电子设备USB接口的接收器能够将接收到传输过来的电荷,将电能作用于所接的负载,也能够实现普遍的电子设备的无线充电。 4、这一系统对处在充电场的人完全无害,因为电量只在以同一频率共振的线圈之间传输。如果在日常生活中各种电子设备里普及的话,会给人们的生活带来很多的便利。

医用磁共振成像系统注册技术审查指导原则

附件1 医用磁共振成像系统注册技术审查指导原则 本指导原则是对医用磁共振成像系统的一般要求,申请人/制造商 应依据具体产品的特性对注册申报资料的容进行充实和细化。申请人/ 制造商还应依据具体产品的特性确定其中的具体容是否适用,若不适用,需具体阐述其理由及相应的科学依据。 本指导原则是对申请人/制造商和审查人员的指导性文件,但不包括注册审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供详细的研究资料和验证资料。应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。 本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的,随着法规和标准的不断完善,以及科学技术的不断发展,本指导原则相关容也将进行适时的调整。 一、围 本指导原则适用于医用磁共振成像系统,包括永磁型和超导型。医用磁共振成像系统为应用磁共振原理进行人体成像的设备。 本指导原则适用围为磁场强度不大于3T 的医用磁共振成像系统,更大场强的磁共振系统及磁共振波谱等其他方面的容及资料要求并未 包含在本指导原则之中。 二、注册申报资料要求 (一)技术资料 制造商应当向审查人员提供对系统进行全面评价所需的基本信息。产品的技术资料作为注册文件中一个单独的文件,应包含下列信息: 1.产品描述 —1

应对整个系统进行描述,列出系统部件以及每个部件应用目的的详 细说明(至少应包含附录I 中描述部件),并给出主要部件的照片和系统各部件之间相互连接的示意图,图中应清楚地标识各部件(至少应包含附录I 中描述部件),其中包括充分的解释来方便理解这些示意图。除此之外,还应包含附录I 中所列的具体信息。 2.产品适用围和产品禁忌证。 3.产品工作原理的概述。 4.系统变更情况和新组件的应用(若有)。 提交文件应详细描述要修改的已上市系统,并提供所有重大硬件和 软件变化的列表和描述(参照附录I)。影响安全或性能特性的变更应进行清楚标识。 新组件、附件或软件的提交文件中应详细描述新组件、附件或软件 要应用的系统,并提供每个新组件或附件的功能和技术特性的描述。应 该包含特殊类型组件、附件或软件的设备描述中的任何适用信息。在所 有的情况下,应解释任何新的技术特性,并且应包含相关的文献参考资 料或临床资料。 5.磁共振成像系统软件描述文档另作要求。 6.设计和生产过程相关信息。 包含产品的设计过程和生产过程的资料,可采用流程图的形式,是 设计过程和生产过程的概述,但不能替代质量管理体系所需的详细资料。 7.产品历史注册情况及产品变更情况记录。(如适用) (二)风险管理资料 本要求的主要参考依据是医药行业标准YY/T0316-2008(idt ISO14971:2007)《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》(下称医疗器械 风险管理标准)。

磁共振设备的控制设备、系统、控制系统和磁共振设施的制作方法

本技术新型涉及一种用于磁共振装置(11)的控制设备(10)、一种系统(20)、一种控制系统(30)和一种磁共振设施(40)。根据本技术新型的用于磁共振装置(40)的控制设备(10)具有:控制模块(12),外设模块(13),接收模块端口(15),和主电路板单元(16),其中所述控制模块具有:中央协调部件(12.1),高频控制部件(12.2),和梯度线圈控制部件(12.3),其中所述控制模块(12)和所述外设模块(13)满足实时要求,其中所述接收模块端口(15)构成为用于连接接收模块(17),其中所述控制模块(12)、所述外设模块和所述接收模块端口(15)集成到所述主电路板单元(16)中。 技术要求 1.一种用于磁共振装置(11)的控制设备(10),具有: -控制模块(12), -外设模块(13), -接收模块端口(15),和 -主电路板单元(16), 其中所述控制模块(12)具有: -中央协调部件(12.1),所述中央协调部件构成为用于接收根据测量序列所计算的序列指令,

-高频控制部件(12.2),所述高频控制部件构成为用于根据所述序列指令操控所述磁共振装置(11)的高频发送单元(11.2),和 -梯度线圈控制部件(12.3),所述梯度线圈控制部件构成为用于根据所述序列指令操控所述磁共振装置(11)的梯度线圈单元(11.3), -其中所述外设模块(13)构成为用于操控所述磁共振装置(11)的外设装置, -其中所述控制模块(12)和所述外设模块(13)满足实时要求, -其中所述接收模块端口(15)构成为用于连接接收模块(17), 其特征在于, -所述控制模块(12)、所述外设模块(13)和所述接收模块端口(15)集成到所述主电路板单元(16)中。 2.根据权利要求1所述的控制设备(10),其特征在于,所述控制设备(10)具有时间调谐部件(18),并且所述时间调谐部件(18)集成到所述主电路板单元(16)中,并且所述时间调谐部件构成为用于输出时钟信号以及借助于所述时钟信号对所述控制模块(12)、所述外设模块(13)和所述接收模块端口(15)在时间上进行调谐。 3.根据权利要求1所述的控制设备(10),其特征在于,所述控制设备(10)具有现场可编程门阵列(F1),其中所述现场可编程门阵列(F1) 构成为唯一的硬件结构单元,并且所述控制模块(12)和/或所述外设模块(13)映射在所述现场可编程门阵列(F1)中。 4.根据权利要求2所述的控制设备(10),其特征在于,所述控制设备(10)具有现场可编程门阵列(F1),其中所述现场可编程门阵列(F1)构成为唯一的硬件结构单元,并且所述控制模块(12)和/或所述外设模块(13)映射在所述现场可编程门阵列(F1)中。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备(10),其特征在于,所述控制设备(10)具有集成接收模块(14),并且所述集成接收模块(14)构成为用于获取高频磁共振信号,满足所述实时要求并且集成到所述主电路板单元(16)中,其中借助于所述磁共振装置(11)的接收线圈单元(11.1)的接收通道(K1)接收所述高频磁共振信号。

MRI也就是核磁共振成像

MRI也就是核磁共振成像,英文全称是:nuclear magnetic resonance imaging,之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振,是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害,为表示尊重,就把核字去掉了。 核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆,把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术,它是利用原子核自旋运动的特点,在外加磁场内,经射频脉冲激后产生信号,用探测器检测并输入计算机,经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT,带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查,另外价格比较昂贵。 磁共振成像是断层成像的一种,它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法,这种方法可以重建出人体图像。 磁共振成像技术与其它断层成像技术(如CT)有一些共同点,比如它们都可以显示某种物理量(如密度)在空间中的分布;同时也有它自身的特色,磁共振成像可以得到任何方向的断层图像,三维体图像,甚至可以得到空间-波谱分布的四维图像。

北京大学科技成果——医用磁共振成像系统产业化

北京大学科技成果——医用磁共振成像系统产业化项目概述 目前该领域国内厂家空白,国外仅一家企业有能力研发及生产,市场巨大,利润回报率较高,而其他厂家跟进存在技术壁垒;医用磁共振成像系统突出专科专用,目标客户群为三甲医院专业科室及高端私立医院;核心竞争力为系统全技术链掌握,临床导向型产品开发,无技术瓶颈,各环节技术经过产业化验证,团队成员齐备,医生资源丰富;以专科专用为创新点,以全产品链技术为支撑;整个团队具有10年以上磁共振产业化各环节经历,包括研发、生产、市场、销售、售后及临床等,精益化生产经验丰富,代理商渠道成熟。 应用范围 项目技术为磁共振成像系统研发及制造,属于国家战略政策倾斜支持高科技生物医疗行业,2010年全球医疗器械产品超过3000亿美元的产值,且保持着平均每年20%的增速;发改委,工信部,财政部和卫计委正联手拟定《产业振兴和技术改造专项》,15亿元扶持资金。将重点支持10-15家大型医疗器械企业集团,扶持40-50家创新型高技术企业,建立8-10个医疗器械科技产业基地和10个国家级创新医疗器械产品示范应用基地;以较低购置及维护成本,实现磁共振核心部位(脑部、四肢)的多功能、高质量扫描,提高专科诊断能力,是未来高端磁共振发展方向;目标位三甲医院(13420家)、高端私立医院(10594家)及体检中心(仅北京177家)。 技术优势

核心优势为全技术链掌控,无短板,对于其他国内竞争对手存在进入壁垒,竞争对手仅国外一家企业。 技术水平 永磁型MRI磁体设计专利; 动态有源屏蔽梯度设计专利; 超导型MRI磁体设计专利。 项目所处阶段 三年规划(2014-2016) 2014年完成永磁型磁共振产品系统集成,进入产品注册阶段;小批量生产,尝试OEM生产及租赁、投放等销售模式,实现企业部分现金流; 2014年完成1.5T专用超导型磁共振系统研发、集成,进入产品注册阶段; 2015年完成3.0T专用超导型磁共振系统研发、集成,进入产品注册阶段; 2016年,完成1.5T专用超导型磁共振系统注册,进入小批量试产及销售阶段; 目前1.5T专用超导型磁共振已完成磁体设计、验证,处于样机加工阶段;其他系统部件均处于样机加工阶段,2014年4月进行系统集成。 市场状况及市场预测 医疗器械,特别是医用磁共振产品为高投入,高且稳定回报行业,

超导磁共振冷头的原理和维修

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4914410709.html, 超导磁共振冷头的原理和维修 作者:支洪生王建军 来源:《中国现代医生》2012年第32期 [摘要] 超导磁共振机是由计算机、射频系统、梯度电源系统、自动控制部分、超导磁体以及冷却系统组成。其中冷却系统是超导磁共振机正常运行的重要保障,而冷头是磁共振冷却系统的重要组件。本文着重介绍冷头的工作原理和维修。 [关键词] 磁共振;超导;冷头;压缩机 [中图分类号] R445.2 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2012)32-0089-02 目前超导技术主要应用于医学上的核磁共振成像方面,低温制冷技术作为超导技术的重要组成部分之一,在整个超导系统中起着关键作用,目前无论低温超导材料还是所谓高温超导材料仍需要在低温下才能达到超导临界点,一旦温度超过临界点材料会产生电阻,失去超导性,因此低温制冷机的运行在整个超导装置中起着至关重要的作用[1]。本文主要对超导磁共振冷 头的原理和维修进行阐述如下: 1冷头的种类 医用MRI设备的核心部件是一个高磁场强度的低温超导磁体,超导线圈浸泡在4K(-269℃)左右的液氦之中,以实现超导。MRI用低温制冷机从温区上分为4K制冷机与10K制冷机两种,其中4K制冷机因为可以将磁体蒸发出来的氦气全部液化,从而实现磁体液氦的零消耗,正在成为MRI使用的主流低温制冷机。 2 冷头的构造和原理 GM型低温制冷机是由W.E.Gifford与H.O.McMahon于1959年发明,目前世界上95%以上的MRI均配备了GM型低温制冷机。GM低温制冷机系统由膨胀机(冷头)、气体发生器(氦气压缩机组)、连接管道组成,关键部件是膨胀机,其由阀组配气系统、汽缸、高效低温蓄冷器、排出器、冷端换热器、热端换热器组成。其产生冷量的基本过程是高压气体在汽缸中换热、膨胀制冷、与蓄冷器换热储存冷量、输出冷量。目前世界上采用的蓄冷材料主要是一系列磁性蓄冷材料[2]。 我院核磁为西门子avanto1.5T MRI,配置了日本住友生产的低温制冷机RDK408L2,该机为GM型两级4.2K冷头,最低制冷温度达到3.1K,在4.2K温度下可以输出1瓦的冷量。磁体蒸发出的氦气被引入再冷凝器重新液化,实现了MRI磁体液氦的零消耗。图1为该制冷机的外观。MRI低温系统由冷水机、氦压缩机组(型号:CSW-71)、冷头及联接管路组成。在设备运行中应密切关注各个组件的运行状态,并做好日常记录,出现故障应及时维修,否则会导

OPER-0.35T-磁共振成像系统(0.35T)配置清单

O P E R-0.35T磁共振成像系统(0.35T)配置清单 一、成像系统 1. 磁体系统 无涡流开放型钕铁硼永磁体(场强0.35T,实用新型专利号:ZL 012 45762.0) 自恒温加热单元 自恒温电源和控制单元 2. 射频发射和接收系统 全数字谱仪 射频功率放大器 平板式射频发射线圈 前置放大器 射频接收线圈:头部、体部(大)、体部(小)、颈部、膝关节、脊柱、腕关节线圈各1 只 3. 梯度系统 梯度放大器及梯度电源 x、y、z梯度线圈 4. 谱仪 全数字谱仪 5. 计算机系统 图像处理工作站(研祥工控机): Intel至强TM (XEON TM) 双处理器

2.8G以上主频 128MB显存 2048MB内存 160G硬盘 DVD刻录机 高分辨率液晶(TFT)彩色图像显示器(20’) 标准键盘 鼠标 高级图像后处理软件包 二、操作台 磁共振成像专用组合式操作台 三、病人处理系统 诊断床 对讲系统 背景音乐系统 四、系统软件 基于WINDOWS 2000 的中/英文鑫高益磁共振扫描平台OPERView:基本序列软件包 系统控制软件包 数据处理软件包 图像重建软件包 瑞典CONTEXTVITION图像处理软件包

故障分析软件包 质量控制软件包 激光相机接口软件包 血管成像软件包 水成像软件包 扩散成像软件包(EPI/线性) 五、射频屏蔽室 磁体室射频屏蔽体、屏蔽门、屏蔽观察窗、滤波板、波导板及必要的内装修等 六、电源及机房空调系统 15KW 交流稳压电源 磁体室温控空调1台 七、附件 床垫、枕垫、头垫、头线圈座、测试水模、备用保险丝、安全标志等 八、随机文件 使用说明书、技术说明书、维护手册等 九、培训 应用培训(原理、操作、维护和初级诊断):2周 现场培训:1周 十、相机一台 OPER-0.35磁共振成像系统(0.35T)技术参数 磁体

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