用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈及操作方法

2023-06-02 16:32:21 1

專利名稱：用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈及操作方法
技術領域：
本發明涉及到高溫超導表面射頻接收線圈，尤其涉及用於掃描表面部位診斷被測物體的高溫超導表面射頻接收線圈。本發明還涉及到用於高溫超導表面射頻接收線圈的操作方法。
背景技術：
近十幾年來，磁共振成像技術被廣泛運用於醫藥臨床研究，由於磁共振成像裝置能夠對各人體部位進行掃描成像，給醫生診斷帶來很大的方便。磁共振成像裝置在掃描過程中，為了提高磁共振成像的圖像質量，在通常情況下，會選擇使用不同類型的線圈，線圈可設計成特定形狀，從而提高信號強度，另外，通過改進布線形式，降低線圈重疊部位耦合電容，從而提高線圈的Q值，目前多數的射頻線圈是由金屬材料例如銅製成，線圈受限於常溫的銅導體，在成像過程中常受到電子熱噪聲關聯的圖像噪聲影響，為了改進上述缺點，往往通過延長掃描時間來提高信噪比，使用成本提高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，還提供了用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈的操作方法，通過液氮製冷，利用高溫超導材料，降低表面線圈自身電阻，提高成像的信噪比。為了解決上述技術問題，本發明提供了用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，包括外殼、真空罩和液氮循環系統，所述真空罩設置於外殼內，所述真空罩內設有高溫超導表面線圈，高溫超導表面線圈由超導溫度為77K-120K的高溫超導材料製成，用於接收來自被測物體磁共振信號的線圈，所述高溫超導表面線圈為接收來自被測物體磁共振信號的線圈，所述高溫超導表面線圈一端設有低溫導熱體，所述低溫導熱體由非磁性材料製成，所述非磁性材料包括紫銅或藍寶石晶體，所述低溫導熱體一端設有液氮罐，所述液氮罐 上設有進液管和出液管，所述外殼內部設有前置放大器，所述前置放大器一端設有信號接收設備，所述前置放大器一端通過信號傳輸線與高溫超導表面線圈連接，另一端與信號接收設備連接；所述液氮罐和真空罩之間為真空腔，所述真空腔內的壓カ為10_3-10_5帕。所述液氮罐外圍設有絕熱層，所述絕熱層由多層絕熱材料製成，所述絕熱材料為珠光砂，所述真空罩上還設有真空抽ロ。在本發明中，還提供用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈操作方法，包括如下幾個步驟。所述液氮罐、低溫導熱體和高溫超導表面線圈互相連接為一整體結構，啟動液氮循環系統，將液氮通過進液管注入液氮罐內，並儲存於液氮罐中，液氮溫度經過低溫導熱體傳遞至高溫超導表面線圈；啟動掃描指令，高溫超導表面線圈作為ー個射頻接收線圈，接收來自掃描物體的磁共振信號，前置放大器將信號放大後通過信號傳輸線傳輸至信號接收設備，信號接收設備最後將信息傳遞到磁共振系統。
採用上述結構，其有益效果為。I、本發明通過液氮製冷，降低線圈自身電阻，從而提高線圈的Q值，提高成像信噪比，使得信號接收性能提高。2、所述液氮罐和真空罩之間為真空腔，單次抽真空後可長期使用，節約時間和程序，液氮循環系統將高溫超導表面線圈製冷溫度控制在80K，真空腔將低溫環境與常溫環境隔開，既可以長時間保持線圈溫度，又能防止待測物直接與低溫接觸造成凍傷。3、液氮使用成本低，易於操作，通過液氮循環系統直接提供液氮，實現液氮的連續循環使用。4、液氮罐外圍設有絕熱層，絕熱層由多層絕熱材料製成，所述絕熱材料為珠光砂，不僅起到保溫效果，而且不影響系統的正常工作。 5、高溫超導表面線圈設在真空罩內部，直接可以進行掃描不同部位，該線圈與各類磁共振系統配合使用，用於顳頜關節、眼球、腕關節和踝關節等部位。


圖I為本發明的用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈的結構示意圖。圖中ト外殼，2-真空罩，3-高溫超導表面線圈，4-低溫導熱體，5-液氮罐，6-進液管，7-出液管，8-前置放大器，9-信號接收設備，10-絕熱層，11-真空腔，12-真空抽ロ。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進ー步詳細的說明。如圖I所示，用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，包括外殼I、真空罩2和液氮循環系統，所述真空罩2設置於外殼I內，所述真空罩2內設有高溫超導表面線圈3，高溫超導表面線圈3由超導溫度為77K-120K的高溫超導材料製成，用於接收來自被測物體磁共振信號的線圈所述高溫超導表面線圈3為接收來自被測物體磁共振信號的線圈，所述高溫超導表面線圈3 —端設有低溫導熱體4，所述低溫導熱體4由非磁性材料製成，所述非磁性材料包括紫銅或藍寶石晶體，所述低溫導熱體4 一端設有液氮罐5，所述液氮罐5上設有進液管6和出液管7 ;所述外殼I內部設有前置放大器8，所述前置放大器8 一端設有信號接收設備9，所述前置放大器8 一端通過信號傳輸線與高溫超導表面線圈3連接，另一端與信號接收設備9連接；所述液氮罐5和真空罩2之間為真空腔11，所述真空腔11內的壓カ為 10_3-10_5 帕。所述液氮罐5外圍設有絕熱層10，所述絕熱層10由多層絕熱材料製成，所述絕熱材料為珠光砂；所述真空罩2上還設有真空抽ロ 12，所述真空抽ロ 12在運作時和真空泵相連，並用真空墊圈或O型圈密封真空抽ロ 12。首先，真空抽ロ 12—端設有真空泵，將真空抽ロ 12與真空泵連接，真空泵通過真空抽ロ 12將真空罩2內抽真空，真空腔11的設置能夠保證高溫超導表面線圈的工作溫度，同時也與外界室溫隔離，防止凍傷，高溫所述液氮罐5、低溫導熱體4和高溫超導表面線圈3設置於真空罩2內部，液氮罐5、低溫導熱體4和高溫超導表面線圈3構成一整體，液氮循環系統與進液管6相連，液氮通過進液管6注入液氮罐5內，產生循環系統，液氮在液氮罐5內儲存，多餘的液氮通過出液管7流出液氮罐5，由於液氮罐5外部處於高真空狀態，液氮罐5外圍設有絕熱層，其絕熱材料由珠光砂製成，使得液氮罐5具有很好的保溫效果，高溫超導表面線圈3安裝在低溫導熱體4的一端，液氮溫度經過低溫導熱體4傳遞給高溫超導表面線圈3，低溫導熱體4為藍寶石傳熱介質，掃描過程中，超導表面線圈3接收到被測物體的信號後，通過信號傳輸線將信號傳輸到前置放大器8，信號經過前置放大器8放大後，傳遞至信號接收設備9，最後信號接收設備9作為接收單元將信號傳輸到磁共振系統。本發明還有用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈的操作方法，包括如下幾個步驟。所述液氮罐5、低溫導熱體4和高溫超導表面線圈3互相連接為一整體結構，啟動液氮循環系統，將液氮通過進液管6注入液氮罐5內，並儲存於液氮罐5中，液氮產生溫度經過低溫導熱體4傳遞至高溫超導表面線圈3，以維持高溫超導表面線圈3正常工作溫度；
將掃描物體放置於外殼I ー側，啟動掃描指令，高溫超導表面線圈3作為ー個射頻接收 線圈，接收來自掃描物體的磁共振信號，前置放大器8將信號放大後通過信號傳輸線傳輸至信號接收設備9，信號接收設備9最後將信息傳遞到磁共振系統。
權利要求
1.用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，包括外殼(I)、真空罩(2)和液氮循環系統，所述真空罩(2)設置於外殼(I)內，其特徵在於所述真空罩(2)內設有高溫超導表面線圈(3 )，所述高溫超導表面線圈(3 ) —端設有低溫導熱體(4 )，所述低溫導熱體(4 ) 一端設有液氮罐(5 )，所述液氮罐(5 )上設有進液管(6 )和出液管(7 )，所述外殼(I)內部設有前置放大器(8 )，所述前置放大器(8 ) 一端設有信號接收設備(9 )，所述液氮罐(5 )和真空罩(2)之間為真空腔(11)。
2.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述液氮罐(5 )外圍設有絕熱層(10 )。
3.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述真空罩(2 )上還設有真空抽口( 12 )。
4.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述低溫導熱體(4)由非磁性材料製成，所述非磁性材料包括紫銅或藍寶石晶體。
5.根據權利要求2所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述絕熱層(10)由多層絕熱材料製成，所述絕熱材料為珠光砂。
6.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述前置放大器(8)—端通過信號傳輸線與高溫超導表面線圈(3)連接，另一端與信號接收設備(9)連接。
7.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述高溫超導表面線圈(3)由超導溫度為77K-120K的高溫超導材料製成，用於接收來自被測物體磁共振信號的線圈。
8.根據權利要求I所述用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈，其特徵在於所述真空腔(11)內的壓力為KT3-IO-5帕。
9.一種依據權利要求I所述的用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈的操作方 法，其特徵在於包括如下幾個步驟 所述液氮罐(5)、低溫導熱體(4)和高溫超導表面線圈(3)互相連接為一整體結構，啟動液氮循環系統，將液氮通過進液管(6 )注入液氮罐(5 )內，並儲存於液氮罐(5 )中，液氮溫度經過低溫導熱體(4)傳遞至高溫超導表面線圈(3)； 啟動掃描指令，高溫超導表面線圈(3)作為一個射頻接收線圈，接收來自掃描物體的磁共振信號，前置放大器(8)將信號放大後通過信號傳輸線傳輸至信號接收設備(9)，信號接收設備(9)最後將信息傳遞到磁共振系統。
全文摘要
本發明公開了用於磁共振成像的高溫超導表面射頻接收線圈及操作方法，包括外殼(1)、真空罩(2)和液氮循環系統，所述真空罩(2)設置於外殼(1)內，所述真空罩(2)內設有高溫超導表面線圈(3)，所述高溫超導表面線圈(3)一端設有低溫導熱體(4)，所述低溫導熱體(4)一端設有液氮罐(5)，所述液氮罐(5)上設有進液管(6)和出液管(7)，所述外殼(1)內部設有前置放大器(8)，所述前置放大器(8)一端設有信號接收設備(9)，所述液氮罐(5)和真空罩(2)之間為真空腔(11)，採用上述結構，降低線圈自身電阻，從而提高線圈的Q值，提高成像信噪比，使得信號接收性能提高。
文檔編號G01R33/36GK102680924SQ20121015995
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者劉尊鋼, 徐臻峰, 胡長伍, 錢茂飛, 馬啟元, 高而震 申請人:江蘇美時醫療技術有限公司