專(zhuān)利名稱(chēng)：用于磁共振成像的小型非均勻永磁場(chǎng)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁體設(shè)計(jì)，該永磁體設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生主要用于核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)和磁共振斷層成像(MRT)用途的非常強(qiáng)且不均勻的磁場(chǎng)。
背景技術(shù)：
在磁共振成像(MRI)中，需要能進(jìn)行優(yōu)質(zhì)神經(jīng)病學(xué)MRI研究的小型的、非常高效及穩(wěn)健的成像系統(tǒng)。具體地，令人期望的是這些系統(tǒng)能夠勝任擴(kuò)散研究、血管造影成像研究以及功能性成像研究。通常，MRI掃描儀在施加了多種編碼脈沖梯度磁場(chǎng)的情況下，通過(guò)用射頻磁場(chǎng)操縱處于大的靜態(tài)均勻磁體內(nèi)部的病人的氫原子核而工作。目前，需要增加基于擴(kuò)散MRI的研究來(lái)對(duì)腦卒中的事態(tài)發(fā)展進(jìn)行量化并且制定適當(dāng)?shù)闹委熞?guī)劃。強(qiáng)梯度的使用產(chǎn)生了更多提供信息的擴(kuò)散加權(quán)(diffusion weighted)圖像。然而，大的梯度切換磁場(chǎng)實(shí)際上是難實(shí)現(xiàn)的，而且對(duì)于磁場(chǎng)的變化率存在生理極限。因此，極其需要無(wú)需梯度切換的高強(qiáng)度磁場(chǎng)梯度。這些新型系統(tǒng)將能夠進(jìn)行改良的擴(kuò)散成像(對(duì)腦卒中研究是重要的)、更清晰的血管造影研究以及可能較少噪聲的功能性MRI研究。本發(fā)明將具有強(qiáng)的、靜態(tài)梯度并且因此產(chǎn)生具有更多提供信息的擴(kuò)散加權(quán)圖像。另外，通過(guò)利用主磁場(chǎng)內(nèi)大的靜態(tài)梯度，設(shè)備將會(huì)變得小巧且易于設(shè)置，從而能夠獲得廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
列出下面的發(fā)明內(nèi)容僅是為了介紹在下文的具體實(shí)施方式
中論述的一些概念。本部分的內(nèi)容不是全面的，并且沒(méi)有旨在描述由權(quán)利要求書(shū)闡述的可保護(hù)的主題的范圍。基于上述考慮，本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)是提供一種具有大的靜態(tài)梯度的磁體系統(tǒng)， 該磁體系統(tǒng)主要適合于通過(guò)MRI進(jìn)行的神經(jīng)病學(xué)研究，并且非常小巧、輕量以及易于設(shè)置。本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)是提供一種由永磁體構(gòu)成的磁體系統(tǒng)，所述永磁體由兩個(gè)主要部分構(gòu)成盤(pán)狀部和環(huán)狀部，二者共同產(chǎn)生了非常強(qiáng)的磁場(chǎng)。所述盤(pán)狀部中的磁化方向是軸向的；而在環(huán)狀部中，磁化方向大體上是徑向的。因此，這種永磁體組的布置具有下面的效果使在中央產(chǎn)生的磁通量集中，同時(shí)使外部的磁通量最小。C型磁軛系統(tǒng)以及返回固定裝置進(jìn)一步使中心磁通量集中并使磁泄漏最少，同時(shí)還用于支撐所述永磁體。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的是能夠產(chǎn)生大的靜態(tài)梯度。這是通過(guò)完全移除永磁體塊的對(duì)稱(chēng)的下半部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？刂浦醒氪艌?chǎng)的又一措施是通過(guò)上下非對(duì)稱(chēng)布置的磁極來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以形成恒電位表面并且在二者之間產(chǎn)生線(xiàn)性靜態(tài)梯度磁場(chǎng)。通過(guò)PM塊盤(pán)狀部和環(huán)狀部的結(jié)合而大大降低在磁極系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的磁通量，增強(qiáng)了磁極系統(tǒng)的效用。由于降低的磁通量影響，磁軛以及返回體整個(gè)具有縮小的體積，尤其在所述磁體系統(tǒng)的不具有所述PM塊的那一側(cè)上具有小得多的體積。本發(fā)明實(shí)施例的又一目標(biāo)是提供一種在MRI應(yīng)用中使用的磁體裝置，其具有一對(duì)磁極，所述一對(duì)磁極關(guān)于與每個(gè)磁極平行的對(duì)稱(chēng)平面定向，在二者中間限定了氣隙區(qū)域； 作為磁場(chǎng)源的磁體，其固定在一個(gè)磁極的與所述氣隙相對(duì)的表面(遠(yuǎn)離所述氣隙的一面) 上；所述磁體在與所述一個(gè)磁極相對(duì)的表面(遠(yuǎn)離所述氣隙的一面)上與磁軛連接，另一磁軛對(duì)稱(chēng)地布置在所述氣隙的另一側(cè)上，所述另一磁軛在面向所述氣隙的一側(cè)上與另一磁極連接；并且所述一對(duì)磁軛通過(guò)返回體相互連接，以便整個(gè)磁體裝置能夠形成閉合的磁通量回路，以大體上將磁場(chǎng)限制在所述氣隙、磁極、磁體、磁軛以及返回體內(nèi)，從而在幾何形狀上呈圓柱形的所述氣隙形成了為檢查目的而放置對(duì)象的成像區(qū)。本發(fā)明的其它方面將通過(guò)后面的附圖和具體說(shuō)明變得更加清楚。


為了了解本發(fā)明上文記載的以及其它優(yōu)點(diǎn)和特征，將通過(guò)參考在附圖中說(shuō)明的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，對(duì)上文簡(jiǎn)要描述過(guò)的本發(fā)明提供更具體的描述。在理解這些附圖僅描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施例且因此不要認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍的情況下，將通過(guò)使用附圖對(duì)本發(fā)明用附加特征和細(xì)節(jié)來(lái)描述和說(shuō)明，其中圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁體的二維QD)有限差分軸對(duì)稱(chēng)模型以及主磁場(chǎng)通量輪廓，ζ軸為軸對(duì)稱(chēng)的軸；圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁體的2D有限差分軸對(duì)稱(chēng)模型以及主磁場(chǎng)通量輪廓，其中僅具有PM塊的盤(pán)狀部，主磁場(chǎng)通量具有順時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)磁體的磁通流，ζ軸為軸對(duì)稱(chēng)的軸；圖3示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁體的2D有限差分軸對(duì)稱(chēng)模型以及主磁場(chǎng)通量輪廓，其中僅具有PM塊的盤(pán)狀部，主磁場(chǎng)通量在上面的磁軛部分具有逆時(shí)針?lè)较虻拇磐?，而它們?cè)跉庀恫咳允秦Q直方向的，這增強(qiáng)了由圖2中的盤(pán)狀PM塊單獨(dú)在氣隙部產(chǎn)生的磁場(chǎng)，ζ軸為軸對(duì)稱(chēng)的軸；圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的三維(3D)邊界元模型；圖5示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的磁體的3D詳細(xì)剖面圖；圖6示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的3D邊界元模型的一半，其示出了中央成像平面內(nèi)的矢量磁場(chǎng)輪廓；圖7示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的3D邊界元模型沿著中央豎直軸線(xiàn)的圖，其示出了在25cms的跨度上大約60G/cm的線(xiàn)性磁場(chǎng)變化；
圖8示出了與圖7類(lèi)似的χ軸位置再偏移-IOcm的圖，其示出了在25cm的跨度上沿著中央豎直軸線(xiàn)60G/cm的線(xiàn)性變化；圖9示出了與圖7類(lèi)似的y軸位置再偏移+IOcm的圖，其示出了在25cm的跨度上沿著中央豎直軸線(xiàn)60G/cm的線(xiàn)性變化。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述非均勻永磁場(chǎng)發(fā)生器裝置。應(yīng)理解，雖然下面的描述集中在產(chǎn)生用于磁共振成像的磁場(chǎng)的裝置上，但本文公開(kāi)的系統(tǒng)和方法具有廣泛的適用性。盡管下文闡述具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能想象的所有那樣的變化及修改均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。的對(duì)于高效小型MRI的如下設(shè)計(jì)允許磁體在尺寸上縮減，同時(shí)犧牲磁場(chǎng)均勻性來(lái)增加磁場(chǎng)強(qiáng)度。隨著這種技術(shù)的發(fā)展，能夠使用具有顯著非均勻性的小型磁體。這允許磁體具有更輕的重量以及更小的占位面積。來(lái)自于如量子信息處理這些領(lǐng)域的發(fā)展也導(dǎo)致了 “最佳控制方法”，此“最佳控制方法”能使用非均勻靜態(tài)磁場(chǎng)(如果該磁場(chǎng)分布是眾所周知的話(huà))精確地操縱例如MRI設(shè)備內(nèi)部的氫原子核。本發(fā)明的實(shí)施例意在與這些種類(lèi)的精確控制方法一起使用。當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)能夠使基于MRI磁體的開(kāi)放式整體永磁體(PM)的尺寸和重量降低多達(dá)70%。參見(jiàn)Lian等人的第20090085700號(hào)美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文本，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。例如，以下是將當(dāng)前系統(tǒng)分別通過(guò)使用傳統(tǒng)方法和新型高效方法而被設(shè)計(jì)成開(kāi)放式PM磁體的對(duì)比0. 3T0. 45T0. 7T傳統(tǒng)設(shè)計(jì)15噸20噸30噸新型高效設(shè)計(jì) 5噸12噸22噸除了這些效用以外，對(duì)大的靜態(tài)梯度的需求允許將通常由必需的兩個(gè)塊(上面的一個(gè)和下面的另一個(gè))組成的PM塊的一側(cè)整體移除。因此，所提出的磁體裝置由單個(gè)盤(pán)狀永磁體和環(huán)狀永磁體的組以及非對(duì)陣布置的磁極構(gòu)成，單個(gè)盤(pán)狀永磁體和環(huán)狀永磁體的組連接到C型磁軛和返回固定裝置。兩個(gè)永磁體共同產(chǎn)生了在中間區(qū)域內(nèi)具有大的靜態(tài)梯度的強(qiáng)磁場(chǎng)。這種新型配置極為輕便且尺寸上比較緊湊。制造非常高效的永磁體(PM)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)能夠通過(guò)使用近來(lái)一些技術(shù)進(jìn)步以及利用大的靜態(tài)梯度來(lái)應(yīng)對(duì)。傳統(tǒng)上，開(kāi)放式PM系統(tǒng)使用兩個(gè)類(lèi)似盤(pán)狀的PM塊，一個(gè)在下面， 另一個(gè)在上面，以在二者之間的氣隙中產(chǎn)生偶極磁場(chǎng)?；谶@種方法的典型設(shè)計(jì)能為全身成像產(chǎn)生高達(dá)0. 5T的中央磁場(chǎng)。盡管這是十分成功的配置，但是當(dāng)需要達(dá)到更高磁場(chǎng)時(shí)， 則產(chǎn)生許多困難。其它支撐結(jié)構(gòu)中的許多部件(如磁軛和返回柱)開(kāi)始飽和或者需要被做的更大，以支持所增加的磁場(chǎng)，因此導(dǎo)致系統(tǒng)在尺寸和重量上比較笨重。而且，非常重要的磁極也飽和，這使得它們無(wú)法有效地提供恒電位表面，而提供恒電位表面能夠使氣隙中的磁場(chǎng)抵抗由溫度變化引起的中心頻率漂移而保持均勻和穩(wěn)定。基于開(kāi)放式MRI磁體設(shè)計(jì)的PM(Lian等人)的最近發(fā)展通過(guò)提供策略性地置于系統(tǒng)中的附加磁場(chǎng)源來(lái)解決這些問(wèn)題。該想法類(lèi)似于利用在基于哈爾巴赫(Halbach)陣列型幾何結(jié)構(gòu)的磁體系統(tǒng)中產(chǎn)生的固有效果。除了 PM塊的傳統(tǒng)盤(pán)狀部以外，還增加了如圖1上部所示的環(huán)狀PM。PM塊上面的類(lèi)似盤(pán)狀部中的磁化方向是豎直的或者軸向的，而在類(lèi)似環(huán)狀的外部中，磁化方向徑向向外。這樣放置的類(lèi)似環(huán)狀部如圖2和3所示那樣工作，其中盤(pán)狀部在磁軛和磁極中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻耐?圖幻，環(huán)狀部(圖幻在磁軛和磁極中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻耐?，然而在氣隙中產(chǎn)生如預(yù)想的豎直方向的磁場(chǎng)。因此，盡管中央磁場(chǎng)已經(jīng)近乎翻倍，但是磁極和磁軛具有流經(jīng)它們的顯著降低的通量。利用這幾種的效果允許基于MRI磁體的開(kāi)放式PM的整體尺寸和重量顯著減少。進(jìn)一步減少系統(tǒng)尺寸及重量的同樣顯著的第二效果是在氣隙間的中央磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生了大的靜態(tài)梯度。一種產(chǎn)生這種梯度的非常常見(jiàn)的方法是完全移除下面的PM塊。圖1、 2和3已經(jīng)示出了下面的PM部分已移除的軸對(duì)稱(chēng)有限差分模型的2D磁場(chǎng)繪圖。圖4示出了充分利用所有這些特征的3D磁體設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)具有大約90cm直徑的占位面積和約0. 8公噸的重量。其在豎向25cm的區(qū)域以及橫向20cm的區(qū)域上，具有如圖 7-9所示的大約60G/cm的Bz分量磁場(chǎng)分部的靜態(tài)梯度。PM磁體塊具有大約47MG0e的能量密度。圖6示出了那個(gè)中央平面上的矢量圖看上去的樣子。上面考慮的特殊設(shè)計(jì)可以通過(guò)詳細(xì)的優(yōu)化方案加以改進(jìn)，首先考慮將PM磁體塊的能量密度增加至大約52MG0e。該材料是具有最高能量密度的PM材料，其在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到并且被認(rèn)為能夠作為產(chǎn)品的形式實(shí)施。另外，能夠顯著地縮減磁軛和返回柱(磁軛和返回柱目前構(gòu)成總重量的大約60% )。然而，這必須在不損害結(jié)構(gòu)完整性的情況下進(jìn)行。圖5所示的系統(tǒng)10是本發(fā)明的詳細(xì)剖視圖。系統(tǒng)的上面部分由磁軛Ia組成，具有如圖所示的豎直磁化方向加的PM盤(pán)塊2連接到磁軛la。盤(pán)狀PM 2周?chē)B接了具有如該圖所示的徑向向外的磁化方向4a的環(huán)狀PM 4。如圖所示，盤(pán)狀PM 2以及環(huán)狀PM 4具有與它們連接的類(lèi)似盤(pán)狀的磁極9a以及環(huán)升高墊片7a。環(huán)狀PM 4具有與它們連接的磁軛11， 磁軛11延展了環(huán)狀PM的全部軸向長(zhǎng)度并且與磁軛Ia連接。下面部分由磁軛Ib以及底部磁極9b組成，底部磁極9b具有與上面的磁極9a不同的半徑和厚度。如本文所述，它是數(shù)值較低的半徑，但是其可以根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)以及理想的具體靜態(tài)線(xiàn)性梯度主磁場(chǎng)而變高。升高的環(huán)狀墊片7b也相對(duì)于上面的升高墊片7a偏移，并且還可以根據(jù)主磁場(chǎng)的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)而具有不同的高度、厚度以及整體尺寸。磁體系統(tǒng)的上部和下部通過(guò)返回柱3磁性連接，以形成控制漏磁通并且使氣隙內(nèi)的磁場(chǎng)集中的高磁阻路徑閉合磁路，氣隙形成具有至少25cm DSV的可用容積的成像區(qū)域15。總而言之，當(dāng)本新型磁體與合適的氫原子核控制方法一起使用以得到期望的神經(jīng)病學(xué)圖像時(shí)，其憑借十分輕便且對(duì)于MRI應(yīng)用而言易于設(shè)置的優(yōu)勢(shì)而相對(duì)于以前或者傳統(tǒng)的磁體設(shè)計(jì)具有實(shí)質(zhì)的益處。當(dāng)說(shuō)明本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，附圖和說(shuō)明書(shū)連同所附權(quán)利要求書(shū)決不意圖限制本發(fā)明的范圍和精神。因此，上述內(nèi)容僅被認(rèn)為說(shuō)明本發(fā)明的原理。另外，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想起多種修改和變化，所以不希望將本發(fā)明嚴(yán)格限制于所示出和描述的結(jié)構(gòu)和操作，因此，可以采取的所有適當(dāng)?shù)男薷暮偷韧锫淙氡景l(fā)明的范圍內(nèi)。盡管已經(jīng)采用上面的形式以某一詳細(xì)程度描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的描述僅為示例，在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以采取部件在構(gòu)造、組合和布置的細(xì)節(jié)上的諸多變化。
權(quán)利要求
1.一種在磁共振成像應(yīng)用中使用的磁體裝置，所述磁體裝置包括一對(duì)磁極，所述一對(duì)磁極關(guān)于與每個(gè)磁極平行的對(duì)稱(chēng)面彼此平行，在所述一對(duì)磁極之間限定了氣隙區(qū)域；作為磁場(chǎng)源的磁體，其固定在一個(gè)磁極的與所述氣隙相對(duì)的表面上； 所述磁體在與所述一個(gè)磁極相對(duì)的表面上與一個(gè)磁軛連接，另一磁軛對(duì)稱(chēng)地布置在所述氣隙的另一側(cè)上，所述另一磁軛在面向所述氣隙的一側(cè)上與另一磁極連接；并且所述一對(duì)磁軛通過(guò)返回體相互連接，以便整個(gè)磁體裝置能夠形成閉合的磁通量回路， 以大體上將磁場(chǎng)限制在所述氣隙、磁極、磁體、磁軛以及返回體內(nèi)，從而在幾何形狀上呈圓柱形的所述氣隙形成了為檢查目的而放置對(duì)象的成像區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其中，每個(gè)磁極由基部構(gòu)成，所述基部類(lèi)似盤(pán)狀并且在直徑上足夠?qū)?，以在所述氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)；所述基部由高磁導(dǎo)率的軟磁材料制成，每個(gè)所述基部的端部具有伸進(jìn)所述氣隙內(nèi)的類(lèi)似環(huán)狀的部分；所述類(lèi)似環(huán)狀的部分由高磁導(dǎo)率的軟磁材料形成；并且所述類(lèi)似環(huán)狀的部分具有在長(zhǎng)度上能夠從零變化到有限值的高度。
3.如權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其中，所述磁體裝置由實(shí)心的類(lèi)似盤(pán)狀的中央部以及環(huán)狀的外環(huán)部組成； 所述類(lèi)似盤(pán)狀的中央部大體上在軸向上磁化； 所述環(huán)狀的外環(huán)部大體上在徑向上磁化；所述磁體的所述類(lèi)似盤(pán)狀的中央部的主磁化方向指向軸向，北極指向所述磁軛，以便相鄰的所述環(huán)狀的外環(huán)部相對(duì)于此主磁化方向具有徑向向外的主磁化方向；并且如果在所述磁體內(nèi)，所述類(lèi)似盤(pán)狀的中央部中用于磁化的北極背離所述磁軛指向，并且相鄰的所述徑向部的磁化作用徑向向內(nèi)指向，那么磁體可以是相反方向的。
4.如權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其中，一個(gè)磁軛為所述磁體以及與所述磁體在同一端的磁極提供支撐結(jié)構(gòu)；并且所述磁軛由基礎(chǔ)磁軛部和環(huán)狀的環(huán)部組成；所述基礎(chǔ)磁軛部足夠大，以在沒(méi)有重大泄露的情況下承載從其內(nèi)穿過(guò)的磁場(chǎng)通量； 所述磁軛的所述環(huán)部分足夠大，以承載來(lái)自所述磁體的所述環(huán)狀部的磁場(chǎng)通量； 所述磁軛的所述環(huán)部鄰近所述磁體的環(huán)部，以得到遍及整個(gè)磁路的高效且均勻的通量分布；所述磁軛的所述環(huán)部在沒(méi)有向周?chē)拇怕方Y(jié)構(gòu)以及空氣區(qū)域內(nèi)大量泄露的條件下，將所有磁通量包含在其內(nèi)；并且與所述磁軛相對(duì)的另一磁軛支撐整個(gè)磁體，并且為與所述磁體側(cè)對(duì)面的與氣隙相對(duì)的另一磁極提供支撐。
5.如權(quán)利要求1或4所述的磁體裝置，其中，在所述氣隙的一側(cè)上僅使用一個(gè)磁體源來(lái)產(chǎn)生大的靜態(tài)梯度。
6.如權(quán)利要求2所述的磁體裝置，其中，所述一對(duì)磁極在直徑上是非對(duì)稱(chēng)的，并且能夠調(diào)整該非對(duì)稱(chēng)性，以作為調(diào)整手段來(lái)獲得所需的靜態(tài)梯度。
7.如權(quán)利要2所述的磁體裝置，其中， 所述基部是多邊形；并且所述環(huán)部是多邊形。
8.如權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其中，所述基部能夠由如權(quán)利要求2所述的硬磁材料或軟磁的材料制成，還能夠由這兩種材料的組合制成；并且所述基部的外周邊緣由永磁材料制成。
9.如權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其中， 所述環(huán)部由永磁材料制成。
10.如權(quán)利要求3所述的磁體裝置，其中， 所述類(lèi)似盤(pán)狀的中央部是多邊形；并且所述環(huán)狀的外環(huán)部是多邊形。
11.如權(quán)利要求10所述的磁體裝置，其中，每個(gè)所述類(lèi)似盤(pán)狀的中央部或者多邊形部具有子部分，所述子部分大體上軸向磁化， 但是彼此呈現(xiàn)稍不同的軸向磁化方向；并且每個(gè)所述環(huán)狀的外環(huán)部或者多邊形外環(huán)部具有子部分，所述子部分大體上徑向磁化， 但是彼此呈現(xiàn)稍不同的徑向磁化方向。
12.如權(quán)利要求4所述的磁體裝置，其中，所述環(huán)狀部在除磁路以外的周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)，具體地，在所述磁軛的上部和永磁體部之間的區(qū)域內(nèi)，改善了高磁阻路徑，從而能使所述返回柱更靠近所述氣隙內(nèi)放置，甚至與所述磁軛的所述環(huán)狀部接觸；并且所述環(huán)狀部或者從所述磁軛端向所述氣隙端逐漸變細(xì)，或者徹底移除以減輕重量。
13.如權(quán)利要求12所述磁體裝置，其中，所述環(huán)狀部是具有大體上沿軸向的磁化方向的永磁體，以擴(kuò)展所述氣隙內(nèi)的均勻區(qū)域并且進(jìn)一步幫助對(duì)中央成像區(qū)進(jìn)行調(diào)整。
14.如權(quán)利要求3所述的磁體裝置，具有鐵磁部分，以在裝配過(guò)程中降低機(jī)械力，同時(shí)增加中央磁場(chǎng)值并且降低所述磁極的飽和度。
15.如權(quán)利要求11所述的磁體裝置，其中，所述磁體的單獨(dú)的環(huán)狀部能夠機(jī)械移動(dòng)，以便能夠調(diào)整中央磁場(chǎng)以及均勻度。
16.一種在磁共振成像應(yīng)用中使用的磁體裝置，所述磁體裝置包括上磁極和下磁極，二者關(guān)于與每個(gè)磁極平行的對(duì)稱(chēng)面定向，在二者之間限定了氣隙區(qū)域；上磁體，其作為上面的磁場(chǎng)源；所述上磁體具有固定到上磁極頂部表面的上磁體底部表面，所述上磁極頂部表面與面向所述氣隙區(qū)域的上磁極表面相對(duì)；所述上磁體連接到上磁體頂部表面上方的上磁軛； 下磁軛，其對(duì)稱(chēng)地布置在所述氣隙對(duì)面；所述下磁軛在面向所述氣隙區(qū)域的下磁極頂部表面上連接到所述下磁極；以及所述一對(duì)磁軛通過(guò)多個(gè)返回體互相連接，從而所述磁體裝置能夠形成閉合的磁通量回路，以基本上限制所述磁場(chǎng)，并且所述氣隙形成用于放置接收檢查的對(duì)象的成像區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種主要在磁共振成像(MRI)應(yīng)用中使用的磁體裝置。該磁體裝置由單個(gè)盤(pán)狀永磁體與環(huán)狀永磁體的組以及非對(duì)稱(chēng)布置的磁極構(gòu)成，這個(gè)組連接到非對(duì)稱(chēng)布置的磁極的C型磁軛以及返回固定裝置上。兩個(gè)永磁體共同在中央?yún)^(qū)域產(chǎn)生了具有大的靜態(tài)梯度的強(qiáng)磁場(chǎng)。該磁體裝置主要為基于MRI掃描的擴(kuò)散成像而設(shè)計(jì)，但也能夠執(zhí)行常規(guī)的MRI掃描。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102316798SQ200980156715
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者古魯姆·泰克勒馬林, 戴維·科里, 連建宇 申請(qǐng)人:古魯姆·泰克勒馬林, 戴維·科里, 連建宇