專利名稱：組裝磁化永磁磁單元的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振圖像成像(MRI)，特別涉及用于組裝使用在MRI磁場(chǎng)發(fā)生器中的磁化永磁磁單元的方法和裝置。
背景技術(shù)：
高均勻磁場(chǎng)對(duì)于使用磁共振圖像(MRI)和核磁共振(NMR)系統(tǒng)作為醫(yī)療器械或化學(xué)/生物裝置是非常有用。至少現(xiàn)有的一些流行的且維護(hù)成本低的MRI系統(tǒng)利用一永磁系統(tǒng)，它在預(yù)定空間(成像容積)生成一中等范圍的均勻場(chǎng)(0.2-0.5特斯拉)。一永磁系統(tǒng)通常利用多個(gè)永磁鐵單元，例如NdFeB，形成一單磁性物體(極件)并在上述成像容積內(nèi)獲得希望的高均勻磁場(chǎng)。
對(duì)于使用永磁體的MRI系統(tǒng)的磁場(chǎng)發(fā)生器來(lái)說(shuō)，用在該裝置上的磁鐵通常由多個(gè)磁化單元所構(gòu)成。但是，將非磁化材料單元首先放置在軛板上然后磁化每一單元是非常困難的。所以，在實(shí)際制造中，先制造上述單元然后再磁化。上述各磁化單元接著被設(shè)置在軛板上，使得每一磁鐵單元具有一朝上的相同磁極。然后上述極件被放置在磁化單元的頂部。
但是由于彼此作用的磁力和與其他磁性物體(例如極件)作用的磁力非常大，所以將永磁鐵單元組裝在一起用在具有高均勻性和高精確性的MRI系統(tǒng)上的單一物體是非常困難的。很明顯，上述組裝的磁性系統(tǒng)的磁場(chǎng)均勻性在很大程度上要取決于組裝的永磁磁單元的品質(zhì)。因此磁單元尺寸的均勻性對(duì)于磁場(chǎng)的品質(zhì)非常重要，從而對(duì)MRI裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器的品質(zhì)也非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供了一種將多個(gè)磁化單元結(jié)合在一起的方法。該方法包括提供至少兩個(gè)磁化單元，利用一可在兩正交方向平移的擋門將至少兩個(gè)磁化單元結(jié)合在一起。
在另一方面，一種將多個(gè)磁化單元粘結(jié)在一起的方法包括提供至少兩個(gè)磁化單元，利用至少四個(gè)定位件將一第一磁化單元保持在一第一平面，每一定位件包括固定定位件和可移動(dòng)定位件中的只是一個(gè)，利用至少四個(gè)定位件將一第二磁化單元保持在一平行于上述第一平面的第二平面。該方法還包括將粘結(jié)劑施加在第一磁化單元的表面和第二磁化單元的相對(duì)表面中的至少一個(gè)上，并沿一正交于上述第一和第二平面的推力軸線推動(dòng)上述第二磁化單元直到粘結(jié)劑接觸到第一磁化單元的上述表面和第二磁化單元的上述相對(duì)表面時(shí)為止。
在另一方面，提供有一種結(jié)合裝置。上述裝置包括一主體，該主體包括第一定位件和基本上垂直于上述第一定位件延伸的第二定位件，至少一個(gè)和上述主體連接并可在第一方向上移動(dòng)以朝向第一和第二定位件其中之一作用一個(gè)力的可移動(dòng)定位件，以及至少一個(gè)在和第一方向正交的推力方向上可延伸的推桿。


圖1是成像系統(tǒng)的示意框圖。
圖2是成像系統(tǒng)的示意框圖。
圖3示出了一結(jié)合裝置的整體視圖。
圖4是圖3所示結(jié)合裝置的詳細(xì)視圖。
圖5示出了圖3和4中所示的結(jié)合裝置，一第一磁化單元放置在主體的第一端而一擋門處于閉合位置。
圖6示出了圖3和4中所示的結(jié)合裝置，一第二磁化單元放置在臨近推桿的主體的第二端。
圖7示出了結(jié)合裝置，多個(gè)可移動(dòng)定位件設(shè)置用來(lái)將力作用在多個(gè)磁化單元上。
具體實(shí)施例方式
在這里所使用的，除非明確說(shuō)明，按單數(shù)提及以及前面冠以＂一個(gè)＂的一個(gè)零件或步驟并不排除是多個(gè)零件或步驟。而且，本發(fā)明的＂一個(gè)實(shí)施例＂并不應(yīng)該被理解為排除同樣結(jié)合有所述特征的額外實(shí)施例的存在。
圖1為成像系統(tǒng)10、例如MRI系統(tǒng)10的示意圖，包括兩個(gè)軛板(plateyoke)12和多個(gè)在軛板12之間延伸的圓柱軛(columnar yoke)14。另外，可以使用具有單一C型軛16的MRI系統(tǒng)10，如圖2所示。系統(tǒng)10包括固定到各軛表面的磁鐵18、固定到磁鐵18上的支撐環(huán)22和極件基座20、以及一極件24固定到每一極件基座20和支撐環(huán)22上。在各極件24之間形成有間隙25。要成像的物體插入到間隙25內(nèi)。
MRI系統(tǒng)10還可以包括電子儀器26和顯示器28。電子儀器26可以包括一控制系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)，傳送器，接收器，成像儀和/或存儲(chǔ)器。
圖3示出了一結(jié)合裝置30的整體視圖，包括主體32，該主體包括一第一定位件34和一垂直于第一定位件34延伸的第二定位件36。多個(gè)磁化單元38臨近第一和第二定位件34、36被定位。臨近磁化單元38設(shè)置有多個(gè)力分配件40，與第一和第二定位件34、36相對(duì)。
在使用過(guò)程中，力(表示為箭頭)施加到力分配件40上用以定位并保持對(duì)齊在一起的各上述單元38，每一單元38具有相對(duì)的表面42。在相對(duì)的各表面42之一上施加有一種粘合劑(沒(méi)有示出)，并且施加一推力(表示為箭頭)以將各單元38推靠在一起直到上述粘合劑和兩個(gè)相對(duì)的表面42接觸為止。各單元38如此保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間用于使上述粘合劑固化。取下力分配件40單元而各單元38可以作為單件磁件取下。
圖4是結(jié)合裝置30(如圖3所示)的詳細(xì)視圖，其包括多個(gè)通過(guò)支撐件52旋轉(zhuǎn)地裝接到主體32上的可動(dòng)定位件50。在一實(shí)施例中，上述支撐件52鉸接到主體32上。裝置30還包括連接到主體32的擋門54。擋門54可沿著推力軸線56平移并且當(dāng)如圖4所示打開(kāi)時(shí)，具有一開(kāi)口58，其尺寸確定得可容納一磁化單元38。如下詳細(xì)所述，設(shè)置一推桿59用以沿推力軸線56施加一個(gè)力。主體32還包括多個(gè)切口60，其尺寸確定得可容納力分配件40的端部62。在一實(shí)施例中，端部62進(jìn)行倒角以通過(guò)將端部62引導(dǎo)到切口60里而易于插入到切口60中。在一示意實(shí)施例中，如圖4所述，第一定位件34和第二定位件36裝接于主體32，這和圖3中所示的同主體32形成一體相反。在該實(shí)施例中，因是由不同于金屬的材料制成而且易于替換，所以第一和第二定位件34、36也是磨損件。在一實(shí)施例中，元件34和36由例如酚醛樹(shù)脂的聚合物所制成。
圖5示出了結(jié)合裝置30，第一磁化單元38置于主體32的第一端64而擋門54處于閉合位置。圖6示出了結(jié)合裝置30，一第二磁化單元38放置在臨近推桿59的主體32第二端66。
圖7示出了結(jié)合裝置30，可定位件50設(shè)置用來(lái)將力作用在磁化單元38上使得上述單元38適當(dāng)?shù)貙?duì)齊用于粘結(jié)過(guò)程。尤其是，多個(gè)向下定向的移動(dòng)定位件68設(shè)置在力分配件40之上以施加一向下的力，并且多個(gè)側(cè)向定向的可移動(dòng)定位件70靠近多個(gè)力分配件40設(shè)置以施加一和上述向下力正交的側(cè)向力。第一和第二定位件34和36固定連接在主體32(或和主體32形成整體)，所以在這里也稱為固定定位件。將粘合劑施加在第一磁化單元38的表面和第二磁化單元38的相對(duì)表面(即如圖3所述的相對(duì)面42)中的至少一個(gè)上，并且推桿59沿推力軸線56(和所述向下方向、側(cè)向方向都正交)將力施加到第二磁化單元38上，直到上述粘合劑接觸到兩個(gè)表面時(shí)為止。在一實(shí)施例中，上述粘合劑施加在第一和第二磁化單元38的兩個(gè)相對(duì)表面42上，并且推桿59沿推力軸線56將力施加到第二磁化單元38上，直到上述粘合劑接觸到上述兩個(gè)表面時(shí)為止。然后第一和第二單元38被保持在它們的相對(duì)位置上，直到上述粘合劑固化而導(dǎo)致一單一磁件。相應(yīng)地，第一磁化單元38被保持在由它的相對(duì)面42所限定的平面內(nèi)，并且第二磁化單元38被保持在由它的相對(duì)表面42所限定的平面內(nèi)，該平面平行于上述第一單元38的相對(duì)表面42所限定的平面，此后沿正交于上述兩平面的推力軸線56施加一力以推動(dòng)第二磁化單元38靠近第一單元38。如果有需要，還可以添加額外的磁化單元，以生成包括三或更多單元的單磁件。另外，在一實(shí)施例中，擋門54包括兩個(gè)力分配件40，而且在側(cè)向方向和正交于上述側(cè)向方向的推力軸線56方向這兩個(gè)方向上是可平移的，并使第一永磁磁化單元38易于插入，易于第二永磁磁化單元38和第一永磁磁化單元38的對(duì)齊排列，并且在粘結(jié)后易于取下所形成的粘結(jié)單磁件。
在一實(shí)施例中，可移動(dòng)定位件50和推桿59氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的。在另一實(shí)施例中，可移動(dòng)定位件50和推桿59液壓驅(qū)動(dòng)的。另外，可移動(dòng)定位件50和推桿59都可以利用齒輪或蝸桿驅(qū)動(dòng)來(lái)施加這里所述的壓力(即力)。
這里描述的方法和裝置提供了一種新的方法來(lái)組裝磁化單元，從而為用于MRI磁場(chǎng)發(fā)生器有用的更好的磁性物體形成大型磁化單元組件。這里描述的方法和裝置還提供了一種便攜式的方法和裝置，用以組裝磁化單元以形成大型磁化單元裝置。
在上面已經(jīng)詳細(xì)描述了上述用以組裝磁化單元以形成大型磁化單元的方法和裝置的示意性實(shí)施例。但該方法和裝置并不局限于這里所述的特定實(shí)施例，每一方法和裝置的各元件都可以與這里所述的其他元件獨(dú)立和分開(kāi)地使用。另外，每一方法和裝置元件還可以和這里所述的其他元件相結(jié)合。
盡管本發(fā)明已經(jīng)以不同特定實(shí)施例的方式進(jìn)行了描述，可是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)本發(fā)明可以進(jìn)行不同的修改。
零件表10 成像系統(tǒng)12 軛板14 圓柱軛16 C型軛18 磁鐵20 極件基座22 支撐環(huán)24 極件25 間隙26 電子儀器28 顯示器30 結(jié)合裝置32 主體34 第一定位件36 第二定位件38 磁化單元40 力分配件42 相對(duì)面50 可移動(dòng)定位件52 支撐件54 擋門56 推力軸線58 開(kāi)口59 推桿60 切口
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合裝置(30)，包括一主體(32)，該主體包括第一定位件(34)和基本上垂直于上述第一定位件延伸的第二定位件(36)；至少一個(gè)可移動(dòng)定位件(50)，與上述主體連接并可在一第一方向上移動(dòng)以朝向第一和第二定位件之一施加一個(gè)力；以及至少一個(gè)可在和上述第一方向正交的推力方向(56)伸展的推桿(59)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置(30)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)可移動(dòng)定位件(50)，連接到上述主體(32)上并可沿正交于上述第一方向和推力方向(56)的第二方向移動(dòng)以朝上述第一和第二定位件(34，36)中的一個(gè)施加一個(gè)力。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置(30)，進(jìn)一步包括至少兩個(gè)可移動(dòng)定位件(50)，連接到上述主體(32)并可沿正交于上述第一方向和推力方向(56)的第二方向移動(dòng)以朝上述第一和第二定位件(34，36)中的一個(gè)施加一個(gè)力。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置(30)，其特征在于，上述可移動(dòng)定位件(50)旋轉(zhuǎn)連接于上述主體(32)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置(30)，其特征在于，上述可移動(dòng)定位件(50)旋轉(zhuǎn)連接于上述主體(32)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置(30)，進(jìn)一步包括裝接于上述主體(32)的擋門(54)，上述擋門可在兩個(gè)正交方向上移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置(30)，其中，所述擋門(54)可以在第一方向和推力方向(56)上移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置(30)，其特征在于，上述擋門(54)包括至少一個(gè)設(shè)置于上述至少一可移動(dòng)定位件(50)與第一和第二定位件(34、36)兩者之間的力分配件(40)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置(30)，進(jìn)一步包括至少兩個(gè)靠近上述第一和第二定位件(34，36)設(shè)置的磁化單元(38)，上述力分配件(40)在上述推力方向(56)延伸以接觸上述至少兩個(gè)磁化單元中的至少兩個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將多個(gè)磁化單元結(jié)合在一起的方法，包括提供至少兩個(gè)磁化單元(38)，在兩正交方向利用一可轉(zhuǎn)移的擋門(54)將至少兩個(gè)磁化單元結(jié)合在一起。
文檔編號(hào)A61B5/055GK1535655SQ20041003215
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者羅納德·F·洛克納, 沈偉俊, 吉爾·沃德, 徐步新, 沃德, 羅納德 F 洛克納 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司