本申請(qǐng)涉及醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備，更具體地，涉及一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置。

背景技術(shù)：

磁共振成像檢查，由于對(duì)軟組織滑膜、血管、神經(jīng)、肌肉、肌腱、韌帶、和透明軟骨的分辨率高，是普外科醫(yī)學(xué)診斷重要的診斷裝置。然而，磁共振成像裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要在精密的電磁環(huán)境下使用，在一些環(huán)境發(fā)生突變地區(qū)的醫(yī)院中，譬如發(fā)生地震，洪水過后地區(qū)的醫(yī)院，醫(yī)院使用的電源環(huán)境將承受巨大的壓力，此時(shí)極易產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況，反應(yīng)到用電的醫(yī)療診斷裝置上，將出現(xiàn)干擾診斷的情況，而這些受災(zāi)區(qū)域往往是普外科需要大量使用診斷裝置的地點(diǎn)，如果出現(xiàn)大電流沖擊的情況下，還可能會(huì)對(duì)診斷裝置造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置，其能夠在電流不穩(wěn)定的時(shí)候，特別是受到?jīng)_擊的時(shí)候提高裝置精度，降低裝置損壞風(fēng)險(xiǎn)。

2.技術(shù)方案

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置，其包括：超導(dǎo)磁體，超導(dǎo)繞組，磁鐵電源，冷凍機(jī)，傾斜磁場電源，高頻電源，信號(hào)處理單元，計(jì)算機(jī)，和杜瓦瓶。所述超導(dǎo)磁體包括分別構(gòu)成N極和S極的軛部，所述超導(dǎo)磁鐵的背部設(shè)有開口；所述超導(dǎo)繞組容納在容器中；所述磁鐵電源經(jīng)由引線電路與所述超導(dǎo)繞組相連接；所述冷凍機(jī)插入所述開口；所述傾斜磁場電源分別與x、y、z的傾斜磁場繞組相連接，用以驅(qū)動(dòng)所述傾斜磁場繞組產(chǎn)生相應(yīng)的傾斜磁場；所述高頻電源與高頻繞組相連接，用以產(chǎn)生高頻磁場；所述信號(hào)處理單元與高頻接收線圈相連接，用于處理由高頻接收線圈檢測出的NMR信號(hào)；所述計(jì)算機(jī)分別與顯示裝置，定序器和輸入裝置相連接，所述計(jì)算機(jī)經(jīng)由定序器實(shí)施對(duì)磁鐵電源，傾斜磁場電源，高頻電源和信號(hào)處理單元的控制；所述杜瓦瓶中存儲(chǔ)有液氮，其通過三通閥門分別與磁鐵電源和容器相連接；所述容器包括側(cè)壁，內(nèi)壁和外壁，容器內(nèi)部形成容納液氮的腔體，所述腔體內(nèi)部設(shè)有線圈骨架和占位部件；所述超導(dǎo)繞組包括位于腔體內(nèi)的超導(dǎo)線圈組件，超導(dǎo)線圈組件繞制在線圈骨架上，并且超導(dǎo)線圈組件，占位部件和線圈骨架的至少一部分浸泡在液氮的液面下方；所述磁鐵電源包括穩(wěn)流部件，所述穩(wěn)流部件包括：磁耦合元件，與所述磁鐵電源的母線串聯(lián)的一次線圈，二次線圈和放置在低溫箱內(nèi)的超導(dǎo)線材，一次線圈和二次線圈經(jīng)由磁耦合元件耦合，其中所述磁耦合元件包含磁熱材料，當(dāng)一次線圈中的電流突然過大時(shí)，磁熱材料的磁化增加，一次線圈與二次線圈之間的耦合得以增強(qiáng)，并且所述超導(dǎo)線材隨溫度上升而失超，呈現(xiàn)電阻性，并且將它的電阻反應(yīng)在一次線圈中，使得一次線圈中的電流得以抑制，進(jìn)而穩(wěn)定所述磁鐵電源供應(yīng)的電流，所述熱磁材料可以是(Co_aFe_1-a)_2+δP_bSi_cSb_d，其中δ的取值范圍是0<δ<0.05，且b+c+d=1。

優(yōu)選地，所述線圈骨架包括：環(huán)形主骨架和兩個(gè)環(huán)形副骨架，副骨架與外壁之間的間隔小于主骨架與外壁之間的間隔，在線圈骨架面向外壁的一側(cè)形成由主骨架與兩個(gè)副骨架圍成的環(huán)形冗余槽，主骨架的線槽位于冗余槽的底部，副骨架的線槽位于冗余槽的軸向一側(cè)。

優(yōu)選地，超導(dǎo)線圈組件包括：主線圈，繞制在主骨架的線槽內(nèi)，主線圈位于兩個(gè)副骨架之間，冗余槽位于主線圈和外壁之間；副線圈，繞制在副骨架的線槽內(nèi)。主線圈用于提供主磁場，副線圈用于阻止主線圈產(chǎn)生的磁場向外泄漏。

優(yōu)選地，占位部件的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋。

優(yōu)選地，占位部件中加強(qiáng)筋的數(shù)量至少為兩個(gè)。

優(yōu)選地，所述熱磁材料還可以是La(Fe_xAl_1-x)₁₃H_y，其中x的取值范圍是0.8<x<0.85，y的取值范圍是0.5<y<2。

優(yōu)選地，所述熱磁材料還可以是La(Fe_xSi_yCo_z)₁₃，其中x的取值范圍是0.8<x<0.85，y的取值范圍是0.1<y<1-x，z的取值范圍為0.01<z<0.4。

優(yōu)選地，所述磁共振成像裝置還包括狀態(tài)采集部件，其設(shè)置在高頻繞組上，用于采集高頻繞組的狀態(tài)，所述狀態(tài)采集部件包括用于采集至少一個(gè)磁場特征的至少一個(gè)磁場傳感器和/或溫度狀態(tài)傳感器。

優(yōu)選地，至少一個(gè)磁場傳感器包括至少一個(gè)簧片觸點(diǎn)和/或至少一個(gè)霍爾傳感器和/或至少一個(gè)感應(yīng)線圈。

優(yōu)選地，所述狀態(tài)采集部件執(zhí)行不連續(xù)的采集。

3.有益效果

本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在磁鐵電源中使用了穩(wěn)流部件，使得磁共振成像裝置能夠穩(wěn)定的進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷，尤其是，穩(wěn)流部件利用了給超導(dǎo)線圈提供低溫的杜瓦瓶中的液氮，采用超導(dǎo)線材作為穩(wěn)流電阻，平時(shí)正常工作時(shí)，該帶材不會(huì)表現(xiàn)出阻性，因此不會(huì)提高裝置整體的功耗，與此同時(shí)，采用了改變磁耦合部件的耦合系數(shù)配合超導(dǎo)變?yōu)樽栊?，雙管齊下，能夠快速響應(yīng)沖擊電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵電源的穩(wěn)流。另外，通過特殊的骨架設(shè)計(jì)，一方面防止了裝置在收到?jīng)_擊時(shí)超導(dǎo)線圈變形損壞設(shè)備，另一方面，設(shè)置了屏蔽線圈，盡最大可能降低了醫(yī)務(wù)人員受到電磁輻射的可能。最后還采用了采集部件，實(shí)時(shí)對(duì)穩(wěn)流的效果進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)觀測穩(wěn)流部件是否能夠正常工作。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置的整體示意圖。

圖2是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置的超導(dǎo)繞組和容器的示意圖。

圖3是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置的穩(wěn)流裝置的電路圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述，依照這些詳細(xì)的描述，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚地理解本發(fā)明，并能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。在不違背本發(fā)明原理的情況下，各個(gè)不同的實(shí)施例中的特征可以進(jìn)行組合以獲得新的實(shí)施方式，或者替代某些實(shí)施例中的某些特征，獲得其它優(yōu)選的實(shí)施方式。

參考圖1，其示意性地示出了依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的設(shè)置在檢查室120中的一種用于普外科醫(yī)學(xué)診斷的磁共振成像裝置，其包括：超導(dǎo)磁體103，超導(dǎo)繞組105，磁鐵電源106，冷凍機(jī)108，傾斜磁場電源110，高頻電源112，信號(hào)處理單元114，計(jì)算機(jī)115，和杜瓦瓶601。

所述超導(dǎo)磁體103包括分別構(gòu)成N極和S極的軛部104，患者101在兩個(gè)軛部104之間進(jìn)行診斷，所述超導(dǎo)磁鐵103的背部設(shè)有開口；所述超導(dǎo)繞組105容納在容器107中；所述磁鐵電源106經(jīng)由引線電路與所述超導(dǎo)繞組105相連接；所述冷凍機(jī)108插入所述開口；所述傾斜磁場電源110分別與x、y、z的傾斜磁場繞組相連接，用以驅(qū)動(dòng)所述傾斜磁場繞組產(chǎn)生相應(yīng)的傾斜磁場；所述高頻電源與高頻繞組相連接，用以產(chǎn)生高頻磁場；所述信號(hào)處理單元114與高頻接收線圈相連接，用于處理由高頻接收線圈檢測出的NMR信號(hào)；所述計(jì)算機(jī)115分別與顯示裝置116，定序器117和輸入裝置118相連接，所述計(jì)算機(jī)115經(jīng)由定序器117實(shí)施對(duì)磁鐵電源106，傾斜磁場電源110，高頻電源112和信號(hào)處理單元114的控制；所述杜瓦瓶601中存儲(chǔ)有液氮，其通過三通閥門603經(jīng)由管路602分別與磁鐵電源106和容器107相連接。

參考圖2，其示意性地示出了依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)成的超導(dǎo)繞組105和容器107的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述容器107包括側(cè)壁210，內(nèi)壁211和外壁212，容器107內(nèi)部形成容納液氮的腔體213，所述腔體213內(nèi)部設(shè)有線圈骨架和占位部件230；所述超導(dǎo)繞組105包括位于腔體213內(nèi)的超導(dǎo)線圈組件220，超導(dǎo)線圈組件220繞制在線圈骨架上，并且超導(dǎo)線圈組件220，占位部件230和線圈骨架的至少一部分浸泡在液氮的液面H下方。

所述線圈骨架包括：環(huán)形主骨架250，兩個(gè)沿軸向間隔排列的環(huán)形副骨架251，副骨架251與外壁212之間的間隔小于主骨架250與外壁212之間的間隔，在線圈骨架面向外壁212的一側(cè)形成由主骨架250與兩個(gè)副骨架251圍成的環(huán)形冗余槽223，主骨架250的線槽位于冗余槽223的底部，副骨架251的線槽位于冗余槽223的軸向一側(cè)。

超導(dǎo)線圈組件220包括：主線圈240，繞制在主骨架250的線槽內(nèi)，主線圈220位于兩個(gè)副骨架251之間，冗余槽223位于主線圈220和外壁212之間；副線圈241，繞制在副骨架251的線槽內(nèi)。主線圈220用于提供主磁場，副線圈241用于阻止主線圈220產(chǎn)生的磁場向外泄漏。

占位部件230的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋231，以提高占位部件230的強(qiáng)度、以及剛度。為了能夠更大程度的提高占位部件230的強(qiáng)度、剛度，占位部件230中加強(qiáng)筋231的數(shù)量可以為多個(gè)。

所述磁鐵電源106包括穩(wěn)流部件301，參考圖3，圖3示意性地示出了穩(wěn)流部件301，所述穩(wěn)流部件301包括：磁耦合元件302，與所述磁鐵電源106的母線305串聯(lián)的一次線圈304，二次線圈306和放置在低溫箱內(nèi)的超導(dǎo)線材308。其中一次線圈304和二次線圈306經(jīng)由磁耦合元件302耦合，其中所述磁耦合元件302包含磁熱材料，通電瞬間或故障期間，當(dāng)一次線圈304中的電流突然過大時(shí)，將導(dǎo)致穩(wěn)流部件301內(nèi)的溫度超過閾值，磁熱材料的磁化增加，一次線圈304與二次線圈306之間的耦合得以增強(qiáng)，并且所述超導(dǎo)線材308隨溫度上升而失超，呈現(xiàn)電阻性，并且將它的電阻反應(yīng)在一次線圈304中，使得一次線圈304中的電流得以抑制，進(jìn)而穩(wěn)定所述磁鐵電源106供應(yīng)的電流。

所述熱磁材料可以是(Co_aFe_1-a)_2+δP_bSi_cSb_d，其中δ的取值范圍是0<δ<0.05，且b+c+d=1。

所述熱磁材料還可以是La(FexAl1-x)13H_y，其中x的取值范圍是0.8<x<0.85，y的取值范圍是0.5<y<2。

所述熱磁材料還可以是La(Fe_xSi_yCo_z)₁₃，其中x的取值范圍是0.8<x<0.85，y的取值范圍是0.1<y<1-x，z的取值范圍為0.01<z<0.4。

所述磁共振成像裝置還包括狀態(tài)采集部件，其設(shè)置在高頻繞組上，用于采集高頻繞組的狀態(tài)，所述狀態(tài)采集部件包括用于采集至少一個(gè)磁場特征的至少一個(gè)磁場傳感器和/或溫度狀態(tài)傳感器。至少一個(gè)磁場傳感器包括至少一個(gè)簧片觸點(diǎn)和/或至少一個(gè)霍爾傳感器和/或至少一個(gè)感應(yīng)線圈。所述狀態(tài)采集部件執(zhí)行不連續(xù)的采集。

本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在磁鐵電源中使用了穩(wěn)流部件，使得磁共振成像裝置能夠穩(wěn)定的進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷，尤其是，穩(wěn)流部件利用了給超導(dǎo)線圈提供低溫的杜瓦瓶中的液氮，采用超導(dǎo)線材作為穩(wěn)流電阻，平時(shí)正常工作時(shí)，該帶材不會(huì)表現(xiàn)出阻性，因此不會(huì)提高裝置整體的功耗，與此同時(shí)，采用了改變磁耦合部件的耦合系數(shù)配合超導(dǎo)變?yōu)樽栊?，雙管齊下，能夠快速響應(yīng)沖擊電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵電源的穩(wěn)流。另外，通過特殊的骨架設(shè)計(jì)，一方面防止了裝置在收到?jīng)_擊時(shí)超導(dǎo)線圈變形損壞設(shè)備，另一方面，設(shè)置了屏蔽線圈，盡最大可能降低了醫(yī)務(wù)人員受到電磁輻射的可能。最后還采用了采集部件，實(shí)時(shí)對(duì)穩(wěn)流的效果進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)觀測穩(wěn)流部件是否能夠正常工作。

盡管在上文中參考特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明公開的原理和范圍內(nèi)，可以針對(duì)本發(fā)明公開的配置和細(xì)節(jié)做出許多修改。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求來確定，并且權(quán)利要求意在涵蓋權(quán)利要求中技術(shù)特征的等同物文字意義或范圍所包含的全部修改。