專利名稱：一種嬰兒專用磁共振成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種磁共振成像設備，尤其涉及到一種用于嬰兒檢查的磁共振成像
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
目前，磁共振成像是診斷人體疾病的重要手段，通過掃描能夠提供清晰的人體組織的圖像，相對于其他診斷手段來說，其磁共振成像系統(tǒng)不僅無電離輻射而且清晰度高，能為醫(yī)生提供更加準確的疾病信息。另外，磁共振成像在現(xiàn)今眾多非侵入性的醫(yī)學影像中，因其不具輻射性，有很高的空間解析度，能提供較佳的影像數(shù)據(jù)資料，以及高組織識別度，因此在醫(yī)學診斷上有相當高的依賴性，在各地醫(yī)院都已經(jīng)或即將配備針對成年人設計的磁共振成像系統(tǒng)。在各大醫(yī)院新出生的嬰兒中，由于有些新生嬰兒出生后身體內臟存在損傷或先天不足，需要在最快時間和最短距離內檢查病因，但現(xiàn)有醫(yī)院內沒有配置專門安裝在兒童急救室零距離為嬰兒進行掃描成像的裝置，同時也沒有適用于嬰兒的小孔徑的兒科磁共振成像裝置。現(xiàn)有針對成年人的磁共振成像系統(tǒng)，磁場相對不均勻，噪音大，在成像質量和安全性方面都不是嬰兒掃描檢查的最佳選擇。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種針對嬰兒早期身體特征設計的磁共振成像裝置，本發(fā)明磁共振成像裝置體積小，磁體尺寸小，磁場均勻，掃描環(huán)境安全。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種嬰兒專用磁共振成像裝置，包括磁共振成像儀、濾波板、控制裝置、軟件系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。所述磁共振成像儀由超導磁體、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)和病員支持系統(tǒng)組成，所述超導磁體包括超導磁場線圈、主動和被動勻場系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，超導磁場線圈內設有主磁體線圈和屏蔽線圈，屏蔽線圈位于主磁體線圈外部， 超導磁場線圈、主動和被動勻場系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)內壁的直徑依順序由大到小排列。二級制冷系統(tǒng)為第一級低溫制冷系統(tǒng)和第二級制冷系統(tǒng)，所述第一級低溫制冷系統(tǒng)由冷頭和氦氣壓縮機組成，第二級制冷系統(tǒng)由熱交換器和水冷機組組成。作為本發(fā)明的進一步改進，所述射頻系統(tǒng)為集發(fā)射與接收為一體的射頻系統(tǒng)，所述射頻系統(tǒng)中設有的射頻線圈為銅線圈，全部或部分射頻系統(tǒng)也適用于高溫超導射頻線圈。所述控制裝置由電力供應系統(tǒng)、射頻控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、梯度控制系統(tǒng)和操作員控制臺構成。顯示系統(tǒng)由計算機顯示器和打印裝置組成，軟件系統(tǒng)包括操作界面和適用于嬰兒的序列。采用上述結構，本發(fā)明的優(yōu)點在于以下幾個方面。I、超導磁體尺寸小，適合于放置在嬰兒急救室為嬰兒進行磁共振檢查。超導磁體包括超導磁場線圈、主動和被動勻場系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，所述超導磁場線圈內設有主磁體線圈和屏蔽線圈，屏蔽線圈位于主磁體線圈外部，屏蔽線圈和主磁體線圈通以不同方向的電流，各線圈共同作用產(chǎn)生中心磁場和可利用的均勻區(qū)域，使得磁場均勻。另外，梯度系統(tǒng)對掃描病人進行空間定位。2、所述制冷系統(tǒng)為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)，分級制冷循環(huán)系統(tǒng)為二級制冷系統(tǒng)，第一級低溫制冷系統(tǒng)由冷頭和氦氣壓縮機組成，第二級制冷系統(tǒng)由熱交換器和水冷機組組成。 低溫制冷機產(chǎn)生的熱量由水冷機組冷卻，低溫制冷機有二級冷頭，一級冷頭冷卻磁共振成像儀超導磁體冷屏，并將冷屏溫度保持在40K-70K，二級冷頭冷卻磁共振成像儀中的液氦容器和超導磁場線圈，并將其溫度維持在4. 2K或4. 2K以下，即時將液氦容器接受到的輻射熱、導線傳熱和磁體產(chǎn)生的熱量及時排出，冷屏是為降低杜瓦外壁的熱輻射直接到達冷屏內部的液氦容器，從而降低液氦消耗，實現(xiàn)液氦零揮發(fā)，同時保證超導磁場線圈處于超導狀態(tài)，使得磁體內溫度變化平緩，環(huán)境穩(wěn)定。3、所述射頻系統(tǒng)為集發(fā)射與接收為一體的射頻線圈，所述射頻系統(tǒng)中設有的射頻線圈為銅線圈，全部或部分射頻系統(tǒng)也可適用于高溫超導射頻線圈。當射頻系統(tǒng)發(fā)射激發(fā)射頻信號時，建立的信號通路阻抗小，使得線圈成為發(fā)射天線，當射頻系統(tǒng)接收時，建立的信號通路阻抗大，線圈成為接收天線，不僅根據(jù)掃描序列的要求發(fā)射各種翻轉角的射頻波， 還可接收成像區(qū)域內氫質子的共振信號，從而達到發(fā)射信號和接收信號的雙重目的。


圖I為本發(fā)明的一種嬰兒專用磁共振成像裝置的結構示意圖。圖2為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中制冷系統(tǒng)的結構示意圖。圖3為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中磁場分布圖。圖4為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中射頻線圈發(fā)射和接收流程圖。圖5為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中超導磁體結構示意圖。圖6為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中超導磁場線圈結構示意圖。圖7為本發(fā)明一種嬰兒專用磁共振成像裝置中超導磁場線圈結構示意圖。圖中1-超導磁體，2-射頻系統(tǒng)，3-病員支持系統(tǒng)，4-制冷系統(tǒng)，5-超導磁場線圈，6-主動和被動勻場系統(tǒng)，7-梯度系統(tǒng)，8-主磁體線圈，9-屏蔽線圈，
10-水冷機組、11-冷頭、12-氦氣壓縮機，13-電力供應系統(tǒng)，14-射頻控制系統(tǒng)，15-計算機控制系統(tǒng)，16-梯度控制系統(tǒng)，17-操作員控制臺，18-計算機顯示器，19-打印裝置， 20-濾波板，21-熱交換器。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。如圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示，一種嬰兒專用磁共振成像裝置，包括磁共振成像儀、濾波板20、控制裝置、軟件系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。所述磁共振成像儀由超導磁體 I、射頻系統(tǒng)2、梯度系統(tǒng)7和病員支持系統(tǒng)3組成，所述超導磁體I包括超導磁場線圈5、主動和被動勻場系統(tǒng)6和制冷系統(tǒng)4，所述超導磁場線圈5內設有主磁體線圈8和屏蔽線圈 9,屏蔽線圈9位于主磁體線圈8外部,超導磁場線圈5、主動和被動勻場系統(tǒng)6和梯度系統(tǒng) 7內壁的直徑依順序由大到小排列，主動和被動勻場系統(tǒng)線圈6位于超導磁場線圈5外層， 超導磁場線圈5位于梯度系統(tǒng)7外層。
所述射頻系統(tǒng)2為集發(fā)射與接收為一體的射頻系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)4為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)，分級制冷循環(huán)系統(tǒng)為二級制冷系統(tǒng)，二級制冷系統(tǒng)為第一級低溫制冷系統(tǒng)和第 ~■級制冷系統(tǒng)，所述弟一級低溫制冷系統(tǒng)由冷頭11和気氣壓縮機12組成，弟_■級制冷系統(tǒng)由熱交換器21和水冷機組10組成，所述射頻系統(tǒng)2中設有的射頻線圈為銅線圈，全部或部分射頻系統(tǒng)2也適用于高溫超導射頻線圈，所述控制裝置由電力供應系統(tǒng)13、射頻控制系統(tǒng)14、計算機控制系統(tǒng)15、梯度控制系統(tǒng)16和操作員控制臺17構成，所述顯示系統(tǒng)由計算機顯示器18和打印裝置19組成，軟件系統(tǒng)包括操作界面和適用于嬰兒的序列。
磁共振成像裝置的操作由操作員控制臺17操作控制，首先啟動電力供應系統(tǒng)13，啟動計算機的控制系統(tǒng)15，再啟動軟件系統(tǒng)，磁共振成像儀包括一個成像區(qū)，一個移動病床區(qū)， 超導磁體在成像區(qū)產(chǎn)生磁場強度范圍為從O. I特斯拉至2特斯拉之間的一個均勻穩(wěn)定的磁場，將嬰兒或者放置嬰兒的培養(yǎng)箱箱體放入病床系統(tǒng)中，通過傳輸裝置將嬰兒推入超導磁體I內，開始掃描，此時嬰兒被置于由超導磁體I產(chǎn)生的磁場中，由梯度系統(tǒng)7和梯度控制系統(tǒng)16對嬰兒的各組織進行定位，將定位信息送入計算機，由射頻系統(tǒng)2和射頻控制系統(tǒng) 14得到嬰兒各組織信號送入計算機，射頻系統(tǒng)2為集發(fā)射與接收為一體的射頻系統(tǒng)，實施射頻激勵并接收射頻信號，計算機對得到的梯度信息和射頻信息進行處理并且成像，掃描完畢。為了防止低溫制冷壓縮機溫度過高，低溫制冷壓縮機必須由制冷系統(tǒng)4冷卻，制冷系統(tǒng)4為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)4為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)，分級制冷循環(huán)系統(tǒng)為二級制冷系統(tǒng)，低溫制冷機產(chǎn)生的熱量由水冷機組冷卻，低溫制冷機有二級冷頭，一級冷頭冷卻磁共振成像儀超導磁體冷屏，并將冷屏溫度保持在40K-70K，二級冷頭冷卻磁共振成像儀中的液氦容器和超導磁場線圈，并將其溫度維持在4. 2K或4. 2K以下，即時將液氦容器接受到的輻射熱、導線傳熱和磁體產(chǎn)生的熱量及時排出，從而達到降溫效果；計算機顯示器13顯示掃描圖像，通過打印裝置19將掃描圖像打印出來。
權利要求
1.一種嬰兒專用磁共振成像裝置，包括磁共振成像儀、濾波板(20)、控制裝置、軟件系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述磁共振成像儀由超導磁體(I)、射頻系統(tǒng)(2)、梯度系統(tǒng)(7)和病員支持系統(tǒng)(3)組成，所述超導磁體(I)包括超導磁場線圈(5)、主動和被動勻場系統(tǒng)(6)和制冷系統(tǒng)(4)，所述超導磁場線圈(5)內設有主磁體線圈(8)和屏蔽線圈(9)，屏蔽線圈(9)位于主磁體線圈(8)外部，超導磁場線圈(5)、主動和被動勻場系統(tǒng)(6)和梯度系統(tǒng)(7)內壁的直徑依順序由大到小排列，所述射頻系統(tǒng)(2)為集發(fā)射與接收為一體的射頻系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)(4)為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于所述分級制冷循環(huán)系統(tǒng)為~■級制冷系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于所述二級制冷系統(tǒng)為兎一級低溫制冷系統(tǒng)和弟_■級制冷系統(tǒng)，所述弟一級低溫制冷系統(tǒng)由冷頭(11)和気氣壓縮機(12)組成，第二級制冷系統(tǒng)由熱交換器(21)和水冷機組(10)組成。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于所述射頻系統(tǒng)(2)中設有的射頻線圈為銅線圈，全部或部分射頻系統(tǒng)(2)也適用于高溫超導射頻線圈。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于所述控制裝置由電力供應系統(tǒng)(13)、射頻控制系統(tǒng)(14)、計算機控制系統(tǒng)(15)、梯度控制系統(tǒng)(16)和操作員控制臺(17)構成。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于所述顯示系統(tǒng)由計算機顯示器(18)和打印裝置(19)組成。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種嬰兒專用磁共振成像裝置，其特征在于軟件系統(tǒng)包括操作界面和適用于嬰兒的序列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嬰兒專用磁共振成像裝置，包括磁共振成像儀、濾波板(20)、控制裝置、軟件系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，所述磁共振成像儀由超導磁體(1)、射頻系統(tǒng)(2)、梯度系統(tǒng)(7)和病員支持系統(tǒng)(3)組成，所述超導磁體(1)包括超導磁場線圈(5)、主動和被動勻場系統(tǒng)(6)和制冷系統(tǒng)(4)，超導磁場線圈(5)、主動和被動勻場系統(tǒng)(6)和梯度系統(tǒng)(7)內壁的直徑依順序由大到小排列，所述制冷系統(tǒng)為分級制冷循環(huán)系統(tǒng)；采用上述結構使得磁場均勻，磁共振成像系統(tǒng)信號的空間定位，二級制冷循環(huán)系統(tǒng)使得磁體內溫度變化平緩，環(huán)境穩(wěn)定。
文檔編號A61B5/055GK102579047SQ20121010119
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權日2012年4月10日
發(fā)明者侯營營, 李耕, 秦愛軍, 陳繼禹, 馬啟元, 高而震 申請人:江蘇美時醫(yī)療技術有限公司