Mri裝置的磁體結構和mri裝置的製作方法
2023-10-09 13:32:24 2
專利名稱：Mri裝置的磁體結構和mri裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到使用永久磁體的MRI裝置的磁體結構，該裝置具有一個倒置的U形形狀，並帶有兩個本質上平行的相對的極塊，這兩個極塊在倒置的U形磁軛支撐下彼此相距一個特定的距離，所述極塊和/或至少部分的磁軛確定了一個空腔，用以接收病人身體的至少一部分，而所述空腔的體積中會有一部分體積具有這樣的磁場值，它使得所提供的MRI圖像有充分的品質能夠被用作診斷圖像，即所謂的成像體積。
背景技術：
在MRI裝置磁體結構的構造中，根據操作要求，必須說明幾個標準。
首先，磁體結構的大小依賴於空腔大小，空腔的設計是用來接收病人或病人身體的一部分。這種空腔的大小本質上依賴於解剖區域的類型，所述裝置的設計是用來對該區域進行MRI成像的。在設計用來對脊柱或脊柱的一部分進行MRI成像的裝置中，空腔的大小應該能夠允許人體的至少一部分軀體或者整個軀體的導入。所以，極塊間的距離，即間隙，應該基於人類軀體的前後的尺寸，包括所述尺寸的變化範圍。此外，接收病人的空腔應該有這樣一個深度，即，垂直於脊柱縱向的尺寸，使得脊柱能被定位到上述的成像體積中，成像體積通常地只佔接收病人的空腔總體積的一部分，並通常基本上處於接收病人的空腔中心。
成像體積的形狀和大小反過來由要進行檢查的解剖區域的形貌和大小來決定。而且，相對於空腔體積而言，成像體積的大小是有限的。事實上，獲得有足夠診斷質量的圖像所要求的靜磁場的均勻性，只能在接收病人的空腔總體積中的一個有限的三維區域內獲得。
另一方面，根據與病人的身體及待檢查的解剖區域的形貌和大小相關的要求而決定的接收病人空腔及成像體積的大小反過來會影響靜磁場的特性，特別是在兩個相對極塊之間所產生的靜磁場。
此外，靜磁場的強度會影響所獲圖像的解析度和信噪比。
靜磁場的強度反過來由磁體結構的構造來確定，特別是由極塊的結構來確定，其中，極塊包括磁化元件及鐵磁或高磁導率元件，因此又是由這些元件的磁特性來確定的。磁軛的結構及其磁特性也影響靜磁場的特性。
考慮上面所確定的MRI裝置磁體結構在構造上的限制，所有這些限制明顯對磁體結構的大小有直接的影響。
為了獲得儘可能小的磁體結構，同時又提供大的接收病人的空腔體積，以及儘可能大的成像體積，為了產生一個靜磁場，使其特性能保證儘可能高的解析度和儘可能好的信噪比，不能使用現有技術的尺寸和構造規則，因為現有技術將產生巨大的磁體結構。
除了成本上的明顯優勢外，磁體結構的尺寸減小也有提供不太笨重裝置的優勢，因而裝置的安裝較容易。較小較輕的MRI裝置有相當多的優勢，在安裝體積和地板靜態強度方面，不需要提供或需要提供很少的為MRI裝置特殊設計的設備。另外，在通常安裝一個裝置的房屋中，可以安裝幾個相對較小的MRI裝置。
發明內容
本發明的目標是，為MRI裝置提供一個磁體結構，該結構能為脊柱區域進行MRI成像，同時使該結構具有最小的尺寸，且圖像質量沒有退化，而該圖像質量的退化會使圖像不可用或使診斷不可靠。
通過為MRI裝置、特別是為如前所述的對脊柱區域或部分脊柱區域進行診斷成像的MRI裝置提供一個磁體結構，本發明實現了上述目標。在所述結構中，磁體結構中的極塊之間的距離為36到42釐米，極塊的表面面積為4500到5500平方釐米。
具體說，本發明提供的磁體結構中，極塊之間的距離為39釐米，極塊的表面面積為5000平方釐米。
靜磁場的強度為0.2到0.3特斯拉，優選為0.24到0.26特斯拉，更優選為0.24特斯拉。
該場的均勻性為，在直徑25釐米的球內峰-峰值的變化為大約50ppm(百萬分之一)。
磁場通過磁體結構來獲得，該磁體結構有一個磁化層，該層優選由釹組成，其中釹的剩磁為1.24到1.30特斯拉，釹層厚度為12.3釐米，和極塊表面有相同量級的表面大小。
極塊的高磁導率層的最大磁導率的量級為6000。
根據一種改進，每個極塊由兩層構成，一個固體層，其厚度為4.5釐米，與極塊的表面大小相同，以及一個層壓層，其厚度為1釐米，其表面與極塊表面有相同量級的大小。層壓層的最大磁導率為5000到7000，優選為6000。
為了使成像體積的尺寸相對於接收病人的空腔體積最大化，磁性極塊，具體說是其固體表面層有兩個外圍臺階，這兩個臺階從極塊的自由表面分別突出3到4釐米和2到2.5釐米，優選分別為3.5和2.2釐米，其平行於極塊自由表面的厚度為，第一臺階2到6釐米，第二臺階2到4釐米，優選值分別為5釐米和3釐米。
由於這個設置，極塊外圍區域的磁力線的向外彎曲程度減小了，成像體積在平行於極塊表面方向得到延伸。
磁軛具有一個C形，或者說倒置的U形形狀，由鐵磁材料構成，其中碳的含量為0.22％或更少。
磁軛由三個板組成，其寬度與極塊的對應尺寸有相同的數量級，即為70到90釐米，優選為80釐米。
磁軛的平均厚度為20到30釐米，優選為25釐米，材料的總體積為500到600立方釐米，優選約為550立方釐米。
成像體積由一個球來界定，其直徑為20到30釐米，優選約為25釐米。
有利的是，成像體積為一個橢球體，其最長直徑為35到25釐米，最短直徑為30到20釐米。
成像體積有充分的大小來為脊柱的各部分成像，而這些部分是疾病最頻繁發生的地方。具體說，可以進行脊柱的頸椎和腰椎部分的全景成像。
由於上述磁體結構的尺寸特性和構造參數的組合，磁體結構能夠做得儘可能地小，且比設計用來進行脊柱成像的MRI裝置有更小的重量。尺寸和重量的這種減小也使得安裝的磁體結構能夠移動，例如，在一個或多個方向上的平移和/或轉動，而不需要大且複雜的支撐和引導結構，並且這種結構對於集成了所述磁體結構的MRI裝置的最終尺寸沒有實質性的影響。
可得到的解析度足以獲得理想的診斷圖像，其大小為小於1毫米，優選值為0.5毫米。
本發明也涉及到一個MRI成像裝置，具體說是為脊柱區域或其一部分而設計的，該裝置的磁體結構具有一個或多個上述的特性。
在這種情況中，該裝置也包含梯度線圈、射頻激發脈衝發射器線圈、電磁屏蔽、至少一個接收器線圈、以及可能有的病床或病人臺。
根據本發明，梯度線圈和/或發射器線圈由導電軌的層壓部件構成，導電軌之間由電絕緣層或電絕緣片隔離。具體說，為每個梯度線圈提供有一層導電軌，這層導電軌通過一層塑料片與另一個梯度線圈的導電軌層相隔離。有利的是，構成梯度線圈的導電軌層由導電片組成，該導電片通過合適的切割形成相應的梯度線圈的導電軌。導電層的厚度為0.1釐米到0.4釐米，優選為0.3釐米，而絕緣層的厚度為0.01釐米到0.05釐米，優選為0.03釐米的量級。集成在單一層壓元件中的梯度線圈的總厚度為0.3釐米到2.5釐米，優選為1.5釐米的數量級。
激發脈衝發射器線圈也有一個平坦的結構，其厚度為0.01釐米到0.15釐米，優選為0.08釐米的量級。
電磁屏蔽由一個導電板構成，跨越極塊延伸，其導電率為1.7μΩcm到2.8μΩcm，優選為1.7μΩcm的量級，其厚度為10到70微米，優選為35微米的量級。
極塊之間的間隙為36釐米到40釐米，優選為37.5釐米到38.5釐米，優選為，所述間隙約為38釐米的量級，該間隙中裝有梯度線圈、發射器線圈的相應部分、電磁屏蔽，還可以有一個最外面的蓋殼。
在接收病人的體積的內側，在兩個極塊中的一個極塊之上並緊挨著該極塊安裝一個可以滑動的病床或病人臺，所述臺子或床能夠在導軌上滑出接收病人空腔以及該床或臺所附著的極塊表面，臺子的厚度為3釐米到6釐米，優選為4釐米到5釐米，更優選為4.5釐米的量級。
接收線圈是一個表面線圈，被容納在病床或病人臺9的厚度之內，以使其總厚度為2釐米到7釐米，優選為3.5到6釐米，優選為4釐米的量級。
所以，當MRI裝置處於完成的狀態中時，所述床或臺子的支撐端與對著臺子的極塊的正對表面之間的距離為29釐米到35釐米，優選為30釐米到34釐米，更優選為32.7釐米的量級。
由於上述的特性，本發明中的磁體結構的最大體積約為1立方米到2立方米，其尺寸為120釐米×120釐米×70釐米到150釐米×150釐米×90釐米，優選為136釐米×133釐米×82釐米的量級。
所述裝置可以內接入一個最大體積為約1立方米到約2立方米、尺寸為120釐米×120釐米×70釐米到150釐米×150釐米×90釐米，優選為136釐米×133釐米×82釐米量級的平行六面體中。
該磁體結構的重量為5000kg到6500kg，而所述裝置的重量為7000kg到9000kg。
進一步的改進將構成所附權利要求書中的內容。
從下面的非限定性實施例的描述中，能更清楚地看到本發明的特徵以及由此導出的優勢，該實施例在附圖中得以說明。其中，圖1為根據本發明的磁體結構的概略的側視圖；圖2為權利要求1所要求保護的磁體結構的一個極塊的兩個外圍臺階部分的放大示意圖；圖3為一個極塊的頂視平面圖，帶有連接著磁軛的兩個極塊支撐部分的磁軛部分，是一個沿著中央的橫向平面所截取的剖面圖；圖4是前面圖中的磁體結構的一個圖示，該磁體結構被集成在最終的裝置中；圖5是臺子的縱向剖面，其中用於脊柱成像的表面接收器線圈被集成在一個腔內，這個腔在臺子的厚度方向延伸；圖6是MRI裝置沿著一個垂面的剖示圖，其中，磁體結構以使其能夠連同病人臺一起轉動的方式被支撐；圖7是一個MRI成像裝置在各種位置中的示意圖，其中，磁體結構可以沿著底座由導軌裝置進行平移。
具體實施例方式
參考這些圖，一種磁體結構，具體說，一種用於核磁共振成像裝置的磁體結構包含一個倒置的U形磁軛3，該磁軛有三個臂103、203、303，兩個平行臂從一個連接臂103上延伸出來，該連接臂103的取向平行於靜磁場的磁力線B0，該磁場是被設計的磁體結構在極塊1和2之間產生的。
磁軛由三塊板組成，通過螺釘固件的辦法(如螺栓之類)可拆卸地連接在一起，這些板由鐵磁材料構成，該材料的含碳量為0.22％或更少。兩個臂203和303基本上是平行的，在其末端載有兩個磁性極塊，這兩個極塊一般用數字1和2來標記。磁性極塊彼此相對的面之間有一個36到42釐米的距離，用D1標記。極塊1、2優選有一個圓形形狀，每個極塊的面積為4500到5500平方釐米。
支撐極塊1、2的板203和303的寬度比極塊的直徑要小，在其附著著兩個極塊1和2的延伸出的自由端變寬，其變寬的部分基本上和極決1、2有同樣的面積和形狀。為了使板203、303的製造變得更容易些，這個變寬的部分在其外圍沒有弄圓，是一個多邊形的形狀，近似於極塊1和2的圓形形狀。
磁軛3的三塊板103、203、303的寬度D8可以與所述極塊的對應尺寸有相同的數量級，即，70到90釐米，優選是80釐米。
磁軛3的平均厚度S3為20到30釐米，優選為25釐米，材料的總體積為500到600立方釐米，優選為550立方釐米。
如這些圖所示，所述磁軛，具體說就是板203、303可以在朝著其附著著的極塊1、2的自由端的方向減小厚度。這個減薄的部分基本上開始於極塊1、2的切線處，該切線位於極塊的朝向垂直於極塊1、2的板103的一端，而厚度以一種實質上連續的方式朝著支撐著極塊1、2的板203、303的末端減小到板的最大厚度的一半的量級或者更小。
磁化層101、102介於極塊1和2與板203、303的相對的支撐側之間。這層優選由釹組成，其剩磁為1.24到1.30特斯拉。這可以通過使用厚度D2為12.3釐米，面積與極塊1和2的面積有相同的量級的釹層101、201來獲得。像磁軛3的板203、303一樣，釹層101、201並不是完全具有極塊1、2的圓形形狀，而是用一個有折線的輪廓來近似。這種構造允許通過使用固定在一起的並且全部都具有相同矩形或方形的平行六面體形狀的釹塊，來形成釹層101、201。
極塊1、2由第一個高磁導率層102、202構成。所選擇的最大磁導率的量級約為6000。所述高磁導率層102、202被直接附在釹層202、302上。
根據一個附加的特性，每個極塊由兩層構成，一個固體層，其厚度D3為4.5釐米，其面積與極塊的面積相同，以及一個層壓層401、501，其厚度D4為1釐米，其面積與極塊1、2表面有相同量級的大小。層壓層的最大磁導率為5000到7000，優選為6000。
形成極塊1和2的固體層在其外圍有兩個臺階，這兩個臺階形成一個能裝入層壓層401、501的框架。這兩個外圍臺階301、302從極塊自由面的突出D5為3到4釐米，而第一個臺階的突出D6為2到2.5釐米，最佳突出值分別為3.5和2.2釐米，平行於極塊自由面的兩個臺階的厚度S1和S2分別為2釐米到6釐米和2釐米到4釐米，優選分別為5釐米和3釐米。
上述磁體結構在極塊1和2之間產生一個靜磁場，標記為B0，其強度為0.2到0.3特斯拉，優選為0.24到0.26特斯拉，更優選為0.24特斯拉。靜磁場B0的均勻性為在直徑25釐米的球內峰-峰值變化約為50ppm(百萬分之一)。這個用數字4標記的球就是所謂的成像體積，即，磁體結構的極塊之間所形成的接收病人空腔內的一部分空間，該空間中磁場特性能充分保證好的MRI成像質量，尤其是用於診斷的目的。成像體積4由一個球來界定，該球的直徑D7為20到30釐米，優選約為25釐米。
上述的磁場特性允許獲得充分的成像解析度，以得到理想的診斷圖像，即，解析度小於1毫米，優選為0.5毫米。
有利的是，當待檢查的解剖區域有一個被拉長的形狀時，成像體積能夠在一個方向上變形即拉伸，於是成為一個橢球形。這種情況下，所述橢球的最長直徑可以是35到25釐米，最短直徑為30到20釐米。
上述磁體結構的最大體積約為1立方米到約2立方米，其尺寸為120釐米×120釐米×70釐米(高度×深度×寬度)到150釐米×150釐米×90釐米(高度×深度×寬度)，優選的量級為136釐米×133釐米×82釐米(高度×深度×寬度)。
總重量的量級為5000kg到6500kg。
上面的描述清楚地表明，就靜磁場B0的特性、以及最大間隙，即，極塊1、2之間的最大可能距離、和相對於所述間隙以及極塊表面的最大可能成像體積，以及使用上述優選設計的磁體結構的這種裝置的相對較小的重量和體積而言，本發明中的磁體結構能提供最高的性能。
這能提供相當多的優勢，因為重量和體積的減小很大程度上方便了有同等功能的、尤其是用於脊柱區域成像的MRI裝置的安裝和/或定位。此外，磁體結構的相對較小的重量和體積也使其可平動和可轉動地安裝，同時，考慮到由所述支撐裝置和結構所施加的或提供的力，以及考慮到所述支撐裝置和結構的空間要求和重量，允許使用相對小的支撐結構和平移和/或轉動裝置。所以，所述磁體結構可以用支撐結構和移位裝置通過簡單的平易和/或簡單的轉動來移位，這些支撐結構和移位裝置並不給基於所述磁體結構的MRI裝置增加明顯的體積和重量。考慮到磁體結構各部分的操作、安裝和裝配，以及考慮到運往安裝地點的運輸，體積和重量的大小強烈地影響著製造成本。
從功能的角度看，本發明中的磁體結構允許核磁共振成像裝置具有相當多的特色，具體說，允許病人在幾個不同條件和/或姿式下成像。
集成了本發明所涉及的磁體結構的核磁共振成像裝置顯示在圖4到圖7中。
圖4示意地給出了一個MRI成像裝置，該裝置具體說用於脊柱區域或其一部分的成像，其磁體結構如上所述。該裝置也包含梯度線圈、射頻激發脈衝發射器線圈、電磁屏蔽、至少一個接收器線圈，以及可能還有一個病床或病人臺。這種梯度線圈、射頻激發脈衝發射器線圈和電磁屏蔽整體地用矩形7和8來示意地標記。病人臺顯示在單獨的位置，用數字9標記。磁體結構和梯度線圈、射頻激發脈衝發射器線圈、以及電磁屏蔽被裝入一個外殼中，該外殼用數字10來標記。
為了提供一個尺寸上平坦的構造，同時使間隙，即支撐著梯度線圈、發射器線圈、電磁屏蔽、以及蓋殼的極塊之間的距離，有最少的減小，梯度線圈和/或發射器線圈由層疊的導電軌構成，其中導電軌通過電絕緣層或絕緣片來彼此隔離。具體說，每個梯度線圈有一層導電軌，這層導電軌通過一層塑料片與另一個梯度線圈的導電軌層相隔離。構成梯度線圈的導電軌層由導電片組成，該導電片通過合適的切割形成相應的梯度線圈的導電軌。
導電層的厚度為0.1釐米到0.4釐米，優選是0.3釐米，而絕緣層的厚度為0.01釐米到0.05釐米，優選是0.03釐米的量級。通過這樣的排列，集成在單一層壓元件中的梯度線圈的總厚度為0.3釐米到2.5釐米，優選是1.5釐米的量級。
激發脈衝發射器線圈也有一個平坦的結構，其厚度為0.01釐米到0.15釐米，優選為0.08釐米的量級。
所以，安裝有梯度線圈和相應的發射器線圈部分、以及電磁屏蔽、以及可能的最後的蓋殼的極塊之間的間隙D10為36釐米到40釐米，優選為37.5釐米到38.5釐米，特別地，所述間隙D10為約38釐米的量級。這個尺寸允許方便地在裝置的成像空腔內接收任何病人。
病床或病人臺9被緊挨著可滑動地安裝在兩個極塊之一的極塊1上，在接收病人的體積的內側，所述臺子或床9能夠在導軌上(沒有顯示)滑出接收病人空腔，以及床或臺所附著的極塊表面，臺子的厚度S5為3釐米到6釐米，優選為4釐米到5釐米，尤其是4.5釐米的量級。
如圖5中所示意的，具體說對於脊柱的磁共振成像，有一個接收線圈11，它是一個表面線圈，被容納在病床或病人臺9的厚度之內，使該線圈的總厚度為2釐米到7釐米，優選為3.5到6釐米，尤其是4釐米的量級，任何這樣一個值都使線圈在臺子的厚度之內，並從那裡有一個有限程度的凸出。
另外類型的環形或閉合的接收器線圈可以在合適的位置上附著到臺子上，未被顯示。
當MRI裝置處於完成的狀態中時，床或臺子的支撐側與對著臺子的極塊的正對表面之間的距離為29釐米到35釐米，優選為30釐米到34釐米，尤其優選為32.7釐米的量級。
通過使用所發明的磁體結構，並由於為脊柱所設計的梯度線圈、發射器線圈、電磁屏蔽、以及臺子和接收器線圈的結構特性，所述裝置可以內接入一個最大體積為約1立方米到約2立方米、尺寸為120釐米×120釐米×70釐米到150釐米×150釐米×90釐米，優選為136釐米×133釐米×82釐米量級的平行六面體中，當然不包括支撐結構和底座。
無論如何，所述裝置的重量為7000kg到9000kg，比現有的、有類似成像特性、特別是用來做脊柱成像的裝置輕，並考慮到，這個裝置是基於一個通過永久磁體產生磁場的磁體結構。
單獨的磁體結構或帶有發射器線圈、梯度線圈、電磁屏蔽、所附病人臺的磁體結構的尺寸和重量特性能夠使得磁體結構可以被安裝在一個支撐結構或底座上，並能夠繞著一根垂至於磁軛3的壁103並位於其中心的軸轉動，或沿著移位導軌滑動。
這就允許在幾個相對於重力作用而言不同的姿式或取向中為病人進行MRI成像，當為負載條件下的解剖區域的行為成像時，這一點就很有利。
圖6和圖7示意地顯示了一個其中的磁體結構能轉動的裝置，和一個其中的磁體結構能平移的裝置的示意實施例。
在圖6中，磁體結構和發射器線圈、梯度線圈、電磁屏蔽以及病人臺由一個支柱12來支撐，該支柱垂至於磁軛的板103，而板103連接著磁軛的兩個板203、303，在這兩個板上附著著極塊。為簡單起見，極塊和磁軛的板，連同發射器線圈、梯度線圈、屏蔽、以及可能的蓋殼等組件被集成到一個方形元件中，用數字203′和303′來標記。臺子9被單獨顯示出來。
支柱12被安裝在一個垂直的底座結構元件13上，可以轉動，並由一個執行器，例如一個水壓和油壓執行器15來驅動。
因此，磁體結構連同臺子可以繞著一根水平軸或基本上水平的軸轉動。
圖7顯示了一個磁體結構，該磁體結構連同發射器線圈、梯度線圈、電磁屏蔽以及蓋殼一起，能在底座14的上面的直導軌上滑動。導軌也可以不直，而是有一個彎曲的輪廓。
儘管圖6和圖7中的實施例分開顯示了最終磁體結構的轉動和平移，小尺寸的磁體結構，包括發射器線圈、梯度線圈、電磁屏蔽以及蓋殼在內，允許使用一個底座，其中，所述磁體結構即可以轉動又可以平移。
上面的描述還具有一個優點，即，底座結構和磁體結構移位裝置的尺寸和功率減小了，而同時成像體積相對較大，且磁場的質量能夠為診斷目的提供有用的圖像。
權利要求
1.一個用於使用永久磁體的MRI裝置的磁體結構，該裝置具有一個倒置的U形形狀，並帶有兩個本質上平行的相對的極塊(1，2)，這兩個極塊在倒置的U形磁軛(3)支撐下彼此相距一個預定的距離，所述極塊(1，2)和/或至少部分的所述磁軛(3)確定了一個空腔(4)，用以接收至少是一部分的病人的身體，而所述空腔的體積中有一部分體積(5)是所謂的成像體積，在該成像體積中具有這樣的磁場值，使得其所提供的MRI圖像有充分的品質能夠被用作診斷圖像，其特徵在於，所述磁體結構的極塊(1，2)之間的距離(D1)為36到42釐米，所述極塊(1，2)的表面積為4500到5500平方釐米。
2.如權利要求1中所述的磁體結構，其特徵在於，在所述極塊之間產生靜態磁場(B0)，其強度為0.2到0.3特斯拉，優選為0.24到0.26特斯拉，更優選為0.24特斯拉。
3.如權利要求1或2中所述的磁體結構，其特徵在於，所述靜磁場(B0)的均勻性特徵為，在直徑25釐米的球內峰-峰值的變化約為50ppm(百萬分之一)。
4.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述靜磁場是通過使用一種磁體結構來獲得的，該磁體結構具有磁化層(101，201)，優選由釹構成，其中釹的剩磁為1.24到1.30特斯拉，釹層的厚度為12.3釐米，其表面大小和極塊的表面有相同的量級。
5.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述極塊有高磁導率層(102，202)，其最大磁導率為6000的量級。
6.如權利要求5所述的磁體結構，其特徵在於，所述高磁導率層位於所述磁化層(101，201)的上面，優選由釹構成。
7.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，每個極塊(1，2)中的每個高磁導率層(101，202)又是由兩層構成，一個固體層，其厚度為4.5釐米，其表面和所述極塊(1，2)的表面相同，和一個層壓層，其厚度為1釐米，其表面和所述極塊(1，2)的表面有相同的量級，所述層壓層的最大磁導率為5000到7000，優選為6000。
8.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，每個極塊(1，2)的所述固體表面層有兩個外圍臺階(301，302)，這兩個臺階分別從所述極塊的自由表面突起3到4釐米和2到2.5釐米，優選分別為3.5和2.2釐米，其平行於所述極塊自由表面的厚度為，第一臺階為2到6釐米，第二臺階2到4釐米，優選分別為5釐米和3釐米。
9.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述磁軛(3)有一個C形形狀或倒置U形形狀，並由鐵磁材料構成，其中碳的含量為0.22％或更少。
10.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述磁軛(3)由三塊板構成，其寬度與所述極塊的對應尺寸有相同的數量級，即為70到90釐米，優選為80釐米。
11.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述磁軛(3)的平均厚度為20到30釐米，優選為25釐米，材料的總體積為500到600立方釐米，優選約為550立方釐米。
12.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述成像體積(4)由一個球來界定，其直徑為20到30釐米，優選約為25釐米。
13.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述成像體積是一個橢球體，其最長直徑為35到25釐米，最短直徑為30到20釐米。
14.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述磁軛(3)在與所述極塊(1，2)不重疊的部分其寬度比所述極塊(1，2)的直徑要短，而在與所述極塊(1，2)相重疊的部分，所述磁軛(3)變得較寬，以便具有至少近似等同於所述極塊(1，2)的形狀和尺寸。
15.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，它具有足夠的成像解析度，以便獲得最理想的診斷圖像，即，解析度小於1毫米，優選為0.5毫米。
16.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，它的最大體積約為1立方米到2立方米，尺寸為120釐米×120釐米×70釐米到150釐米×150釐米×90釐米，優選為136釐米×133釐米×82釐米的量級。
17.如前面一個或多個權利要求所述的磁體結構，其特徵在於，所述磁體結構的重量為5000kg到6500kg。
18.一個MRI成像裝置，為脊柱區域或其一部分而特別設計的，其磁體結構具有如前面權利要求1到17中的一個或多個權利要求所述的一個或多個特徵，該裝置還包括梯度線圈、射頻激發脈衝發射器線圈、電磁屏蔽、至少一個接收器線圈、以及可能有的一張病床或病人臺，其特徵在於，所述梯度線圈和/或所述發射器線圈由導電軌的層壓組件構成，其中導電軌通過電絕緣層或電絕緣片來彼此隔離。優選，每個梯度線圈有一層導電軌，該層導電軌通過一層塑料片與另一個梯度線圈的導電軌層相隔離。
19.如權利要求18所述的裝置，其特徵在於，構成所述梯度線圈的所述導電軌層由導電片構成，該導電片通過合適的切割形成相應的梯度線圈的導電軌。
20.如前面權利要求18或19中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述導電層的厚度為0.1釐米到0.4釐米，優選為0.3釐米，而所述絕緣層的厚度為0.01釐米到0.05釐米，優選為0.03釐米的量級。
21.如前面權利要求18到20中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，集成在單一層壓元件中的所述梯度線圈的總厚度為0.3釐米到2.5釐米，優選為1.5釐米的量級。
22.如前面權利要求18到21中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述激發脈衝發射器線圈具有一個平坦的結構，其厚度為0.01釐米到0.15釐米，優選為0.08釐米的量級。
23.如前面權利要求18到22中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述電磁屏蔽由一個導電板構成，其位於所述極塊的上面，其導電率為1.7μΩcm到2.8μΩcm，優選為1.7μΩcm的量級，其厚度為10到70微米，優選為35微米的量級。
24.如前面權利要求18到23中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，在裝有所述梯度線圈、所述發射器線圈的相應部分、所述電磁屏蔽、以及一個可能的最終的蓋殼的所述極塊之間的間隙為36釐米到40釐米，優選為37.5釐米到38.5釐米，更優選為所述間隙約為38釐米的量級。
25.如前面權利要求18到24中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，病床或病人臺被緊挨著可滑動地安裝在兩個極塊中的一個極塊之上，在接收病人體積的內側，所述臺子或床能夠在導軌上滑出所述接收病人空腔以及所述床或臺所附著的所述極塊表面，所述臺子的厚度為3釐米到6釐米，優選為4釐米到5釐米，更優選為4.5釐米的量級。
26.如前面權利要求18到25中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，該裝置設置有一個接收線圈，它是一個表面線圈，被容納在所述病床或病人臺的厚度之內，使其總厚度為2釐米到7釐米，優選為3.5到6釐米，更優選為4釐米的量級。
27.如前面權利要求18到26中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，當所述MRI裝置處於完成的狀態中時，所述床或臺子的支撐側與對著所述臺子的極塊的正對表面之間的距離為29釐米到35釐米，優選為30釐米到34釐米，更優選為32.7釐米的量級。
28.如前面權利要求18到27中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述裝置可以內接入一個最大體積為約1立方米到約2立方米、尺寸為120釐米×120釐米×70釐米到150釐米×150釐米×90釐米，優選為136釐米×133釐米×82釐米量級的平行六面體中。
29.如前面權利要求18到28中的一個或多個權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述裝置的重量為7000kg到9000kg。
全文摘要
一個使用永久磁體的MRI裝置的磁體結構，該裝置具有倒置的U形形狀，並帶有兩個本質上平行的相對的極塊，這兩個極塊在倒置的U形磁軛支撐下彼此相距一個特定的距離，所述極塊和/或至少部分的磁軛確定了一個空腔，用以接收至少是一部分的病人的身體，而所述空腔的體積中會有一部分體積，即所謂的成像體積，具有這樣的磁場值，使得所提供的MRI圖像有充分的品質能夠被用作診斷圖像。根據本發明，所述磁體結構的極塊(1，2)之間的間隙(D1)為36到42釐米，所述極塊(1，2)的表面積為4500到5500平方釐米。本發明也涉及到一個MRI成像裝置，是為脊柱區域或其一部分而特別設計的，該裝置具有上述的磁體結構。
文檔編號G01R33/38GK1950714SQ200580013991
公開日2007年4月18日 申請日期2005年5月2日 優先權日2004年5月7日
發明者L·撒特拉尼奧, A·特雷夸特裡尼, S·皮塔盧加, E·比列裡 申請人:百勝集團