一種磁共振成像系統的冷卻裝置和磁共振成像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，特別是涉及一種磁共振成像系統的冷卻裝置和磁共振成像系統。
【背景技術】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。它利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核(即H+)發(fā)生章動產生射頻信號，經計算機處理而成像。當把物體放置在磁場中，用適當的電磁波照射它，使之共振，然后分析它釋放的電磁波，就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類，據此可以繪制成物體內部的精確立體圖像。t匕如，可以通過磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續(xù)切片的動畫，由頭頂開始，一直到腳部。
[0003]根據產生磁場的方式進行區(qū)分，磁共振成像技術可以包括超導磁共振成像和永磁磁共振成像兩部分。在超導磁共振成像中，利用超導材料制成的線圈產生高場強穩(wěn)定磁場，而且一般采用價格昂貴的液氦作為制冷劑，以維持超導磁體的超導狀態(tài)。在超導磁體制造過程中，液氦消耗量可以達到幾千公升。
[0004]然而，全球液氦短缺趨勢已經越來越明朗，液氦的消耗成本顯著增加了磁共振成像系統的成本。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施方式提出一種磁共振成像系統的冷卻裝置，從而降低制冷劑的使用。
[0006]本發(fā)明實施方式提出一種磁共振成像系統，從而降低制冷劑的使用。
[0007]本發(fā)明實施方式的技術方案如下:
[0008]一種磁共振成像系統的冷卻裝置，包括:
[0009]一排出器，包括一主體，所述主體位于所述磁共振成像系統的超導內線圈和超導外線圈之間，用于填充所述超導內線圈和超導外線圈之間的部分空間。
[0010]所述排出器與所述超導內線圈的外表面相接觸，而與所述超導外線圈的內表面留有空隙；或
[0011]所述排出器與所述超導外線圈的內表面相接觸，而與所述超導內線圈的外表面留有空隙；或
[0012]所述排出器與所述超導外線圈的內表面和所述超導內線圈的外表面都不接觸；或
[0013]所述排出器與所述超導外線圈的內表面和所述超導內線圈的外表面都接觸。
[0014]還包括一冷卻液體容器，所述冷卻液體容器容納所述超導內線圈、所述超導外線圈以及所述排出器。
[0015]所述排出器固定在所述超導內線圈和超導外線圈之間。
[0016]所述排出器在所述超導內線圈和超導外線圈之間是可移動的。
[0017]所述排出器是氣壓驅動排出器或電機驅動排出器。
[0018]所述排出器包括無磁材料。
[0019]所述主體還包括一耐腐蝕絕緣填充物，所述耐腐蝕絕緣填充物與超導內線圈的外表面和/或超導外線圈的內表面相接觸。
[0020]一種磁共振成像系統，包括如上所述的磁共振冷卻裝置。
[0021]從上述技術方案可以看出，在本發(fā)明實施方式中，磁共振成像系統的冷卻裝置包括一排出器，位于所述超導內線圈和超導外線圈之間，用于填充所述超導內線圈和超導外線圈之間的部分空間。本發(fā)明實施方式通過在超導內線圈和超導外線圈之間設置的排出器，可以降低冷卻液體的使用量，并顯著降低成本。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第一實施方式結構圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第二實施方式結構圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第三實施方式結構圖。
[0025]圖4為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第四實施方式結構圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以闡述性說明本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。
[0027]在本發(fā)明實施方式中，通過在磁共振的超導內線圈和超導外線圈之間設置排出器(displacer)，以降低對冷卻液體的使用量。比如，冷卻液體具體可以包括液氦、液氮、液氧或液氫，等等。優(yōu)選冷卻液體為液氦。
[0028]在本發(fā)明實施方式中，可以設置排出器，以優(yōu)選占據磁共振的超導內線圈與超導外線圈之間的30%左右的容積。實際上，基于應用需求和應用環(huán)境的不同，排出器也可以占用超導內線圈與超導外線圈之間其它數值的容積，本發(fā)明實施方式對此并不限定。
[0029]圖1為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第一實施方式結構圖。
[0030]如圖1所示，該冷卻裝置用于磁共振成像系統，包括一排出器。該排出器包括一主體部分3 ;磁共振成像系統包括超導內線圈I以及圍繞超導內線圈的超導外線圈2。
[0031]該超導內線圈I浸泡在一冷卻液體4中。圍繞該超導內線圈I的超導外線圈2也浸泡在冷卻液體4中。正是由于冷卻液體4的制冷作用，超導內線圈I和超導外線圈2可以維持超導磁體的超導狀態(tài)，并且共同提供超導磁共振主磁場。
[0032]主體3位于超導內線圈I和超導外線圈2之間，用于填充超導內線圈I和超導外線圈2之間的部分空間，從而排出超導內線圈I和超導外線圈2之間的冷卻液體。
[0033]主體3可以由無磁材料所制成，而無磁材料可以包括鋁合金、不銹鋼、銅或鋁，等等。主體3可以由實心材質制成，也可以具有部分空心結構。
[0034]以上詳細羅列了主體3的典型構成組分，本領域技術人員可以意識到，這種羅列僅是示范性的，并不用于對本發(fā)明進行限定。
[0035]在一個實施方式中，主體3可以固定在超導內線圈I和超導外線圈2之間，并基于自身體積排出超導內線圈I和超導外線圈2之間的冷卻液體。
[0036]在一個實施方式中，主體3在超導內線圈I和超導外線圈2之間是可以移動的，從而基于主體3的移動可以調節(jié)超導內線圈I和超導外線圈2之間的填充空間，并由此調節(jié)在超導內線圈I和超導外線圈2之間所排出的冷卻液體量。
[0037]當主體3在超導內線圈I和超導外線圈2之間是可以移動時，主體3可以是氣壓驅動排出器或電機驅動排出器。比如，主體3可以由曲柄連桿機構所驅動，以在超導內線圈I和超導外線圈2之間移動。主體3還可以具有多級結構，比如第一級結構和第二級結構為酚醛樹脂管，第三級結構為不銹鋼管，而且各級結構之間可以通過銷釘活動連接，從而可以精確調節(jié)超導內線圈I和超導外線圈2之間的填充空間，并由此精確調節(jié)在超導內線圈I和超導外線圈2之間所排出的冷卻液體量。
[0038]該磁共振冷卻裝置還可以包括容納外線圈2的一冷卻液體容器5。冷卻液體容器5與該磁共振冷卻裝置中的各個元件實現對流，用于提供所述浸泡超導內線圈I和超導外線圈2的冷卻液體，并接收由主體3排出的冷卻液體。
[0039]在圖1中，主體3與超導內線圈I的外表面以及超導外線圈2的內表面都接觸。優(yōu)選地，在主體3與超導內線圈I的外表面以及超導外線圈2的內表面之間，排出器還可以包括耐腐蝕絕緣填充物，以保證主體3與超導內線圈I和超導外線圈2的接觸氣密性。具體地，耐腐蝕絕緣填充物可以包括聚四氟乙烯、聚酰胺纖維或酚醛樹脂，等等。
[0040]如圖1所示，在冷卻液體容器5與超導外線圈2的外表面之間的冷卻液體，以及超導內線圈I的內表面與內膽之間的冷卻液體具有相同的液面S。
[0041]圖2為本發(fā)明的磁共振成像系統的冷卻裝置的第二實施方式結構圖。
[0042]如圖2所示，該冷卻裝置用于磁共振成像系統，包括一排出器。該排出器包括一主體部分3 ;磁共振成像系統包括超導內線圈I以及圍繞超導內線圈的超導外線圈2。
[0043]該超導內線圈I浸泡在一冷卻液體4中。圍繞該超導內線圈I的超導外線圈2也浸泡在冷卻液體4中。正是由于冷卻液體4的制冷作用，超導內線圈I和超導外線圈2可以維持超導磁體的超導狀態(tài)，并且共同提供超導磁共振主磁場。
[0044]主體3位于超導內線圈I和超導外線圈2之間，用于填充超導內線圈I和超導外線圈2之間的部分空間，從而排出超導內線圈I和超導外線圈2之間的冷卻液體。
[0045]主體3可以由無磁材料所制成，而無磁材料可以包括鋁合金、不銹鋼、銅或鋁，等等。主體3可以由實心材質制成，也可以具有部分空心結構。
[0046]以上詳細羅列了主體3的典型構成組分，本領域技術人員可以意識到，這種羅列僅是示范性的，并不用于對本發(fā)明進行限定。
[0047]在一個實施方式中，主體3可以固定在超導內線圈I和超導外線圈2之間，并基于自身體積排出超導內線圈I和超導外線圈2之間的冷卻液體。
[0048]在一個實施方式中，主體3在超導內線圈I和超導外線圈2之間是可以移動的，從而基于主體3的移動可以調節(jié)超導內線圈I和超導外線圈2之間的填充空間，并由此調節(jié)在超導內線圈I和超導外線圈2之間所排出的冷卻液體量。
[0049]當主體3在超導內線圈I和超導外線圈2之間是可以移動時，主體3可以是氣壓驅動排出器或電機驅動排出器。比如，主體3可以由曲柄連桿機構所驅動，以在超導內線圈I和超導外線圈2之間移動。主體3還可以具有多級結構，比如第一級結構和第二級結構為酚醛樹脂管，第三級結構為不銹鋼管，而且各級結構之間可以通過銷釘活動連接，從而可以精確調節(jié)超導內線圈I和超導外線圈2之間的填充空間，并由此精確調節(jié)在超導內線圈I和超導外線圈2之間所排出的冷卻液體量。
[0050]該磁共振冷卻裝置還可以包括容納外線圈2的一冷卻液體容器5。冷卻液體容器5與該磁共振冷卻裝置中的各個元件實現對流，用于提供所述浸泡超導內線圈I