專利名稱：射頻線圈組和冷卻器單元之間具有可分離熱連接的磁共振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振裝置，具體地，涉及包括冷卻的射頻(RF)線圈的磁共振裝置。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)是為診斷目的廣泛地用于醫(yī)療領(lǐng)域中的一種著名的成像技術(shù)。 MRI掃描儀通常包括其中放置物體(例如，人體或動物)的電磁體。原子核(例如，在正在 掃描的患者的組織中)的自旋產(chǎn)生磁矩，該磁矩與電磁體產(chǎn)生的靜態(tài)磁場相對齊。提供有 一個或多個RF發(fā)射線圈，從而發(fā)送RF脈沖來攝動原子核的自旋對齊，并且提供一個或多個 RF接收線圈來監(jiān)測攝動的效果，從而提取出磁共振信息。還已知的是，在身體的特定部位附 近(例如，放置在靠近頭部、胸部、膝部等)找到這種發(fā)射和/或接收線圈從而提供該區(qū)域 的增強圖像。之前曾經(jīng)提出過對由常規(guī)(例如金屬的)導(dǎo)體形成的接收線圈進行冷卻并且使 用必須進行冷卻的由高溫超導(dǎo)體(HTSC)制成的線圈來提高信噪比。例如，US5508613描述 了一種冷卻技術(shù)，其中，沿著傳輸管將低溫液體抽吸到熱交換器，熱交換器隨后對形成在襯 底上的接收線圈進行冷卻。US7003963是冷卻的線圈系統(tǒng)的另一個例子，其中，沒有使用低 溫冷卻液體而是使用了熱傳導(dǎo)陶瓷材料，以便在冷藏單元的冷頭和接收線圈之間提供熱連 接。雖然冷卻的線圈提供了改善的信噪比，但是RF線圈的普遍的冷卻已經(jīng)受到了在 MRI掃描期間許多實踐中的困難和與冷卻線圈相關(guān)的患者安全組織的阻礙。例如，在低溫液 體冷卻的系統(tǒng)中，冷卻劑傳送管道必須足夠長從而使得冷藏單元能夠遠離掃描儀的磁場， 或者需要無磁性的冷藏單元。對于操作者而言，當(dāng)將患者置于掃描儀中時處理這種系統(tǒng)的 管道系統(tǒng)也可能是難以進行的。還有，在患者附近通過線圈循環(huán)低溫致冷劑可能會增加獲 得線圈裝置的行政批復(fù)的難度，因為如果在使用過程中管道發(fā)生破裂或密封失敗則可能會 出現(xiàn)嚴(yán)重的燃傷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，磁共振裝置包括冷卻器單元和一個或多個射頻(RF)線 圈組，其特征在于，在所述冷卻器單元和所述一個或多個RF線圈組之間提供可分離的熱連接。因此，本發(fā)明提供了一種用于磁共振成像(MRI)、磁共振波譜(MRS)或類似技術(shù)中 的裝置，其包括至少一個可釋放地連接到冷卻器單元的RF線圈組。每個RF線圈組有利地 包括可支撐在襯底上的一個或多個RF線圈。因此，本發(fā)明允許例如將RF線圈組冷卻到所 需要的工作溫度然后將其從冷卻器單元卸下以便用于MR裝置。然后，當(dāng)需要進行進一步的 冷卻時，可以將RF線圈組重新安裝到冷卻器單元上。因此，本發(fā)明與其中將線圈組永久地連接到冷卻源上的現(xiàn)有技術(shù)相比具有幾個優(yōu)點。具體地，在本發(fā)明中，當(dāng)在磁共振(例如，MRI或MRS)裝置中使用線圈組時不再需要保 持與冷卻器單元之間的熱連接(例如，通過冷卻劑管道或類似部件)，從而提高了靈活性以 及RF線圈組放置和使用的易用性。本發(fā)明還克服了與在置于靠近患者皮膚位置上的線圈 組中循環(huán)低溫冷卻劑有關(guān)的潛在的安全問題。
有利地，可分離的熱連接可以斷開，從而當(dāng)一個或多個線圈組已經(jīng)被冷卻到所需 要的工作溫度時允許一個或多個RF線圈組從冷卻器單元卸下。換句話說，可分離的熱連接 甚至在RF線圈組被冷卻到需要的工作溫度時允許RF線圈組從冷卻器單元卸下。優(yōu)選地，所述裝置包括多個RF線圈組。例如，可以提供至少三個、至少三個或至少 四個RF線圈組?？梢栽谌魏螘r候在冷卻器單元和所述一個或多個RF線圈組中的僅一個RF 線圈組之間建立可分離的熱連接。換句話說，可以提供這樣的裝置，其中，在一個時刻可以 僅冷卻一個RF線圈組。有利地，可以在冷卻器單元和多個RF線圈組之間同時建立多個可分離的熱連接。 在這種方式中，多個RF線圈組可以并行地冷卻并且這些RF線圈組中的任何一個可以根據(jù) 需要被卸下以便使用。在這種安排中，冷卻器單元可以以齒條的形式提供從而保持多個RF 線圈組?？梢栽诶鋮s器單元和一個或多個RF線圈組之間提供多種類型的可分離熱連接。 例如，可以使用基于低溫液體或固體材料的連接。有利地，冷卻器單元和一個或多個RF線 圈組之間的可分離熱連接包括至少一個承載冷卻液體的管道。有利地，所述至少一個RF線 圈組中的每個RF線圈組包括至少一個熱交換器，所述熱交換器允許熱量從所述一個或多 個RF線圈組傳送到冷卻的液體中。方便地，冷卻器單元和一個或多個RF線圈組之間的可 分離熱連接包括至少一個固體的、熱傳導(dǎo)材料的部分。合適的熱傳導(dǎo)的材料在US7003963 中進行了描述。在優(yōu)選的實施例中，冷卻器單元包括至少一個第一熱連接器部分。還可以提供包 括第二熱連接器部分的一個或多個RF線圈組。然后冷卻器單元的第一熱連接器部分可釋 放地連接到RF線圈組的第二熱連接器部分，從而在冷卻器單元和RF線圈組之間建立可分 離的熱連接。第一熱連接器部分和第二熱連接器部分在成對時方便地限定至少一個管道， 以便冷卻的液體通過熱連接器。有利地，第一熱連接器部分和第二熱連接器部分包括熱傳 導(dǎo)的固體材料制成的附加部分，在其成對時所述附加部分通過熱連接器提供了熱傳導(dǎo)路 徑。還可以提供抽空的連接器外殼，用于在第一熱連接器部分連接到第二熱連接器部分時 容納第一熱連接器部分，從而例如降低了來自連接器的熱損失。有利地，所述一個或多個RF線圈組包括熱物件和至少一個RF線圈。所述至少一 個RF線圈優(yōu)選地與所述熱物質(zhì)相熱接觸。對于給定數(shù)量的熱損失，熱物件或冷物件的屬性 將決定RF線圈可以保持為需要的工作溫度的時間。可以方便地選擇為某個體積范圍的熱 物件具有低于某個限制的總質(zhì)量，符合每個絕對溫度的最小散熱器要求，并且提供某個最 小熱擴散率，從而確保足夠的熱量從所述至少一個RF線圈被送走。熱物件有利地包括金屬(例如，鉛、鋅等)，因為許多金屬在60K時具有非常大的熱 容量(例如，在0.1到0.3j/gK)。優(yōu)選地，熱物件包括鉛。對于低至大約8K的溫度而言，鉛 的使用是優(yōu)選的，雖然不是基本的，因為它結(jié)合了具有高密度的大的熱容量?？梢蕴峁┙饘?的固體塊。有利地，金屬(例如提供有散熱片)構(gòu)造為減少渦流湍流(Eddy current)的產(chǎn)生。如果需要冷卻到8K以下，有利地可以使用呈現(xiàn)出相位變化的稀土氮化物(例如ErN)。 另外，如果在相位變換溫度附近工作，則可以考慮其它材料；例如，可以使用63K溫度下的 氮的熔化潛熱。還可以方便地使用例如氧化物(例如氧化鋁)的金屬化合物。熱物件可以 由固體材料、凝膠體或液體提供。例如，可以使用固體氮。應(yīng)當(dāng)重新強調(diào)的是，前面提到的 材料不應(yīng)當(dāng)視為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以使用大量的其它材料來 提供熱物件。為了在RF線圈組從冷卻器單元上卸下之后降低熱量損失，一個或多個RF線圈組 優(yōu)選地包括熱絕緣體。有利的，每個線圈組的至少一個RF線圈基本上通過熱絕緣體與周圍 的環(huán)境 熱絕緣。有利地，熱絕緣體包括真空；例如，可以提供低于10_3mBar的真空。方便地， 一個或多個RF線圈組包括至少一個RF線圈和外部殼體，外部殼體限制一個其中可以保持 真空的密封的腔室，線圈組件的至少一個RF線圈位于密封的腔室中。熱絕緣體可以方便地 包括熱絕緣泡沫膠(例如由塑料、聚苯乙烯等形成)。方便地，內(nèi)部真空區(qū)域可以與外部的 熱絕緣泡沫膠相結(jié)合。例如，密封的真空腔室可以由絕緣材料的外部層圍繞。在這種方式 中，進一步減少了熱量的損失。因此可以提供任何合適的真空和/或絕緣材料的結(jié)合。優(yōu)選地，一個或多個RF線圈組配置為在與冷卻器單元熱分離之后保持在低于工 作溫度限制以下至少10分鐘。更優(yōu)選地，RF線圈子組配置為保持在工作溫度限制以下至 少15分鐘，更優(yōu)選地，保持至少20分鐘，更優(yōu)選地，保持至少25分鐘，更優(yōu)選地，保持至少 30分鐘，更優(yōu)選地，保持至少45分鐘。工作溫度限制將取決于形成RF線圈的材料。對于 高溫超導(dǎo)材料，可以設(shè)置更高的溫度限制，例如80K。對于普通的導(dǎo)體，可以要求冷卻至20K 或以下。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解如何在RF線圈組提供的熱容量和這種組件的熱絕緣體之 間選擇平衡，以便提供需要的工作時間。本發(fā)明的裝置可以包括任何類型的冷卻器單元。例如，可以提供斯特林循環(huán)冷卻 器、脈沖管式冷卻器或液態(tài)氮冷卻器。還可以使用單級或兩級的Gifford-MacMahon冷卻 器，用于分別冷卻到80K和10K。方便地，冷卻器單元包括冷頭，其中，在冷頭和一個或多個 線圈組之間提供可分離的熱連接。如前所述，本發(fā)明意味著冷卻器不需要位于MR裝置附 件，從而可以包括磁性部件。有利地，一個或多個RF線圈組包括至少一個RF接收線圈。方便地，一個或多個RF 線圈組包括至少一個RF發(fā)送線圈。換句話說，可以在線圈組中提供發(fā)送、接收或發(fā)送/接 收RF線圈。方便地，一個或多個RF線圈組包括調(diào)諧至氫、氦-3、碳-13、鈉、氟或或磷的核子 的激勵頻率的至少一個RF線圈。還應(yīng)當(dāng)注意，可以提供多個RF線圈組，包括不同的類型、 數(shù)量或設(shè)置的RF線圈。一個或多個RF線圈組還可以包括RF線圈調(diào)諧電子裝置；例如，調(diào) 諧電容或類似裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種和磁共振裝置一起使用的RF線圈模塊或RF線 圈組。所述RF線圈模塊包括至少一個RF線圈，其特征在于，所述RF線圈模塊包括可分離 的熱連接器的第一部分，所述可分離的熱連接器的第一部分可釋放地連接到提供在相關(guān)聯(lián) 的冷卻器單元上的可分離的熱連接器的第二部分。有利地，RF線圈模塊包括熱物件，所述 熱物件與所述至少一個RF線圈熱接觸。RF線圈模塊的其它優(yōu)選特征如前所述。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，冷卻器單元包括冷卻源和可分離的熱連接器的至少一個 第二部分，其中，所述可分離的熱連接器的至少一個第二部分可釋放地連接到提供在RF線圈模塊上的所述熱連接器的第一部分。有利地，提供在RF線圈模塊上的熱連接器的第一部 分基于前面所述的本發(fā)明的第二方面。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，一種冷卻RF線圈組的方法，包括以下步驟(i)獲取一個 或多個RF線圈組，所述一個或多個RF線圈組中的每個RF線圈組包括至少一個RF線圈， (ii)將所述一個或多個RF線圈組放置為與冷卻器單元熱接觸，從而冷卻所述RF線圈組，其 特征在于，(iii)在與磁共振裝置一起使用之前，將所述一個或多個冷卻的RF線圈組與所 述冷卻器單元相分離。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，磁共振裝置包括冷卻器單元和多個射頻(RF)線圈組，其 中，熱連接可以同時提供在冷卻器單元和多個線圈組中的每個線圈組之間。


本發(fā)明將參照附圖以示例的方式進行描述，其中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻后的RF線圈設(shè)置，圖2示意性地示出了本發(fā)明的模塊化的RF線圈和冷卻器單元的設(shè)置，圖3示出了線圈組和冷卻器單元之間的第一熱連接，圖4示出了由液態(tài)氮的流動冷卻的線圈組，圖5A和5B示出了使用液態(tài)氮的流動進行冷卻的本發(fā)明的另一個實施例，圖6A和6B示出了本發(fā)明的另一個實施例，圖7示出了圖6A和圖6B中冷卻后進行使用的RF線圈組，以及圖8A和8B示出了圖3所示類型的裝置的可替代的冷物件。
具體實施例方式參照圖1，其中示出了現(xiàn)有技術(shù)中的被冷卻的RF線圈組的例子。裝置包括冷卻器單元2，例如斯特林循環(huán)冷卻器，其具有冷卻低溫液體的冷頭。提 供有包括RF線圈的RF線圈組4。RF線圈組通過一對液體傳輸線6和8永久性地連接到冷 卻器單元。冷卻的液體從冷卻器單元經(jīng)過傳輸線6傳送到RF線圈組4，這個液體經(jīng)過另一 條傳輸線8傳送回冷卻器單元以便重新進行冷卻。然后同樣通過液體傳輸線6和8連接到 冷卻器單元2被置于磁共振裝置中需要的位置上。然后使用線圈組4的RF線圈獲得磁共 振圖像或波譜?？梢钥闯?，需要在這種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中保持冷卻液體的循環(huán)使得在實踐中使用 這種裝置變得麻煩和笨拙。另外，為了保證MR掃描儀的磁場中沒有裝置具有磁性可能會 是困難的并且昂貴的，冷卻液體的任何泄漏都可能會導(dǎo)致對人或動物的身體帶來嚴(yán)重的傷 害。因為這些原因以及各種其它原因，當(dāng)前冷卻線圈在醫(yī)療成像方面沒有得到廣泛的使用。參照圖2，其中示出了本發(fā)明的模塊化的或可拆卸的裝置。模塊化裝置包括冷卻器單元10和多個可拆卸的RF線圈組或RF線圈模塊 12a-12d(以下統(tǒng)一稱之為RF線圈組12)。具體地，冷卻器單元10包括四個與冷卻器單元 10的冷頭進行熱接觸的第一熱連接器部分14a-14d。每個RF線圈組12a_12d包括第二熱 連接器部分16a-16d。第一熱連接器部分和第二熱連接器部分在其連接時形成熱連接，該熱 連接在相關(guān)的RF線圈組和冷卻器單元之間提供熱傳導(dǎo)鏈路。這允許RF線圈組12 (特別是容納在這種組件中的RF線圈)在其連接到冷卻器單元10時被冷卻。當(dāng)希望使用一個RF 線圈組12以用于MRI目的時，所需要的線圈組從冷卻器單元被卸下并且被放置在MRI裝置 中希望的位置上。例如，RF線圈組可以抵靠在患者身體的一部分上(例如，頸部、頭部、胸 部等)。因此，RF線圈組12可以用于MRI裝置中而不需要使用拖掛式冷卻劑供應(yīng)導(dǎo)管或類 似裝置來保持與冷卻器單元的熱鏈接。還應(yīng)當(dāng)注意的是，任何數(shù)量的RF線圈組均可以安裝到冷卻器單元上；提供四個這 種連接的例子不應(yīng)當(dāng)視為對其數(shù)量的限制。圖2中示出的RF線圈組12是一致的，但是這 不是必須的，并且可以提供不同類型或配置的RF線圈組。正如以下更加詳細的描述的，RF 線圈組的設(shè)計將規(guī)定其在從冷卻器單元卸下之后所使用的時間長度；因此，可以提供熱物 件(thermal mass)和/或絕緣體來增加斷開連接后的使用時間。下面還給出了各種可以 用于實施本發(fā)明的熱連接器的細節(jié)，例如，液體連接器或固體的熱連接器。現(xiàn)在參照圖3，圖中示出了如何在冷卻器單元26和RF線圈組28之間建 立可分離 的熱連接。冷卻器單元26包括與熱傳導(dǎo)固體材料形成的突出部件32熱接觸的冷頭30，所述 熱傳導(dǎo)固體材料例如為金屬或陶瓷。冷頭30和突出部件32容納在第一抽空外殼34中并 且可以由第一真空閘門閥36操作。RF線圈組28包括容納RF線圈38的第二抽空外殼43， RF線圈38通過指形冷凍器42連接到冷物件40。冷物件40可以通過第二真空閘門閥44 進行操作。RF線圈組28和冷卻器單元26設(shè)置為使得，當(dāng)?shù)谝徽婵臻l門閥36和第二真空閘門 閥44被打開時，冷卻器單元26的熱傳導(dǎo)部件32會與RF線圈組28的冷物件40相熱接觸； 這用虛線32'表示。從冷頭30到冷物件40的熱傳遞路徑被提供，從而允許對冷物件進行 冷卻。在這個設(shè)置中，不再需要冷卻的液體的循環(huán)。還提供了第三個外部抽空外殼46，以便 在連接過程中保持第一抽空外殼34和第二抽空外殼43中的真空狀態(tài)。抽空外殼46包括 波紋管47，從而允許在RF線圈組28和冷卻器單元26的連接及卸下過程中保持真空。參照圖4，示出了液態(tài)氮冷卻RF線圈組58。液態(tài)氮冷卻管60穿過冷物件62。冷 物件62與承載RF線圈的藍寶石襯底64熱接觸?？梢蕴峁┙^緣的、密封的外殼66，并且可 以在外殼66內(nèi)提供真空。只要正在冷卻線圈組就可以更新這個真空，或者可以建立永久性 的真空連接。例如0環(huán)(例如，壓縮或活塞的密封0環(huán))的真空密封可以提供與真空的接 觸。在使用時，首先將供應(yīng)的液態(tài)氮流過冷卻管60從而對冷物件62進行冷卻。在將 冷物件62冷卻到需要的溫度時，只要為了成像的目的需要RF線圈組58，液態(tài)氮的供應(yīng)就從 冷卻管60斷開。在低溫技術(shù)領(lǐng)域中，各種合適的液態(tài)氮連接器都已經(jīng)是已知的；例如，可以 提供兩級密封，在其由室溫下的0環(huán)密封支撐的冷端上具有PTFE密封。這種連接器優(yōu)選地 設(shè)置為包括自密封耦合，從而避免操作者或患者與冷卻表面或液態(tài)氮接觸的可能。一旦斷開與液態(tài)氮供應(yīng)的連接，保持在冷卻管60中的任何液態(tài)氮就可能會排出。 這個設(shè)置使得與液態(tài)氮相靠近的物體相關(guān)的安全性問題最小化，并且避免了在線圈處于 MRI掃描儀中時必須對汽化進行處理?？蛇x擇地，液態(tài)氮的存儲可以保留在線圈組中，并且 接近室溫的氮氣在使用時可以被排放到大氣中。參照圖5A和5B，示出了本發(fā)明的模塊化裝置的另一個實施例。具體地，圖5A示出了冷卻器單元110的平面圖以及可拆卸的RF線圈組112，圖5B示出了沿著圖5A的線I-I的相同裝置的剖視圖。冷卻器單元110包括受到控制的來自杜瓦(dewar)的液態(tài)氮的供應(yīng)。液態(tài)氮經(jīng)過 一對可釋放的刺刀閥(bayonet valve)沿著供應(yīng)線113a和113b通過(例如被泵吸)到相 關(guān)的可拆卸RF線圈組112。特別地，液態(tài)氮可以經(jīng)過第一刺刀釋放閥門114a被泵吸到RF 線圈組112，并且經(jīng)過第二刺刀釋放閥114b將液體返回。刺刀閥可以在液態(tài)氮的溫度上工 作，即閥門可以在被冷卻至工作溫度時打開/關(guān)閉以及連接到供應(yīng)管或斷開到供應(yīng)管的連 接。RF線圈組112包括圍繞氧化鋁塊118的液體通道116。雖然液體通道116在圖中 表示為圍繞氧化鋁塊118的側(cè)面和底部，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，任何合適的圍 繞和/或穿過氧化鋁塊118的液體路徑均可以提供。承載RF線圈的襯底120安裝在氧化 鋁塊118上。超級絕緣體122圍繞氧化鋁塊118和液體通道116，并且整個結(jié)構(gòu)位于真空外 殼124的內(nèi)部。在使用時，可拆卸RF線圈組112的刺刀釋放閥114a和114b連接到液態(tài)氮供應(yīng)裝 置以及冷卻器單元110的返回線113a和113b。然后，液態(tài)氮圍繞RF線圈組112的液態(tài)通 道116進行循環(huán)，從而將氧化鋁塊118冷卻至制冷溫度。一旦被冷卻，所有的或部分液態(tài)氮 可以從RF線圈組112排出，并且閥門114a和114b關(guān)閉。供應(yīng)管113a和113b然后可以從 刺刀釋放閥114a和114b卸下。氧化鋁塊118的熱物件保證在隨后使用RF線圈組112的 過程中將承載RF線圈的襯底120保持為冷卻狀態(tài)。參照圖6A和6B，示出了本發(fā)明的模塊化裝置的重力反饋實施例。具體地，圖6A示 出了冷卻器單元210和可拆卸RF線圈組212的平面圖，圖6B示出了沿著圖6A的線II-II 的相同裝置的剖視圖。冷卻器單元210包括受到控制的液態(tài)氮供應(yīng)裝置，并且包括可釋放地連接到可拆 卸RF線圈組212的刺刀釋放閥214a的排放管213a。RF線圈組212包括基底230，液態(tài)氮在其從入口刺刀釋放閥214a流動到出口刺刀 釋放閥214b時通過基底230流動。刺刀釋放閥門214a和214b可以類似于前面參照圖5A 和5b所描述的閥門?；?30包括一系列互相交叉的散熱片232，散熱片232限定了箭頭 234表示的液體通道?；?30安裝到氧化鋁塊218上，在氧化鋁塊218上還安裝有承載 RF線圈的襯底220。超級絕緣體222圍繞氧化鋁塊218，并且整個結(jié)構(gòu)位于真空外殼224的 內(nèi)部。為了冷卻RF線圈組212，來自冷卻器單元210的液態(tài)氮經(jīng)過入口刺刀釋放閥214a 通過重力被饋送到基底230的液體通道的頂部。液態(tài)氮經(jīng)過出口刺刀釋放閥214b流出基 底，并且，雖然圖中未示出，可以在需要的情況下被返回到冷卻器單元210。在這種方式中， 氧化鋁塊218被液態(tài)氮冷卻到制冷溫度。一旦被冷卻，(最高的)入口刺刀釋入閥214a可 以關(guān)閉，并且一些或所有的剩余液態(tài)氮從(稍低的)出口刺刀釋入閥214b排出。參照圖7，然后冷卻的RF線圈組212可以置于絕緣涂層240中，從而盡可能長時間 的保持必需的冷卻。冷卻的RF線圈組212然后可以用于MRI成像等。參照圖8A，其中示出了 RF線圈組328，它是前面參照圖3所描述的RF線圈組28 的一個變形方案。RF線圈組328包括由金屬制成的冷物件340，其適于與冷卻器單元的冷頭30相接合。傳導(dǎo)性冷卻軌道350被提供來用作RF屏蔽，并且還將冷物件340置于與承 載RF線圈的襯底360熱接觸的位置。雖然圖中未示出，可以提供合適的絕緣(例如，真空 和/或絕緣材料)。
參照圖8B，示出了沿著圖8A的線III-III的冷物件340的結(jié)構(gòu)。特別地，冷物件 340不是金屬固體塊，而是包括多個徑向延伸的散熱片342。散熱片的設(shè)置具有使得金屬的 質(zhì)量最大化的效果，其可以在存在循環(huán)路徑之前提供，在該循環(huán)路徑中，磁場梯度可以會引 入渦流湍流(Eddy current)。還應(yīng)當(dāng)記得，前面所描述的實施例僅作為示例提供，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，大量可選擇的配置和設(shè)置可用于實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種磁共振裝置，包括冷卻器單元和一個或多個射頻(RF)線圈組，其特征在于，在所述冷卻器單元和所述一個或多個RF線圈組之間提供可分離的熱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振裝置，其中，所述可分離的熱連接裝置可以斷開，從而 當(dāng)所述一個或多個線圈組被冷卻至需要的工作溫度時，允許所述一個或多個RF線圈組從 所述冷卻器單元卸下。
3.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其包括多個RF線圈組。
4.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，在任何時刻，可以在所述冷卻器單 元和所述一個或多個RF線圈組中的僅一個RF線圈組之間建立可分離的熱連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求中的磁共振裝置，其中，多個可分離的熱連接可 以同時在所述冷卻器單元和多個RF線圈組之間建立。
6.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述冷卻器單元和所述一個或多 個RF線圈組之間的所述可分離的熱連接包括至少一個承載冷卻液體的管道。
7.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述冷卻器單元和所述一個或多 個RF線圈組之間的所述可分離的熱連接包括固態(tài)的、熱傳導(dǎo)材料的一個或多個部分。
8.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述冷卻器單元包括至少一個第 一熱連接器部分，提供一個或多個RF線圈組，所述一個或多個RF線圈組中的每個RF線圈 組包括第二熱連接器部分，其中，所述冷卻器單元的第一熱連接器部分可釋放地連接到RF 線圈組的第二熱連接器部分，從而在所述冷卻器單元和所述RF線圈組之間建立所述可分 離的熱連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁共振裝置，其中，所述第一熱連接器部分和所述第二熱連 接器部分在其成對時限定至少一個管道，以用于冷卻液體通過所述熱連接器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁共振裝置，其中，所述第第一熱連接器部分和所述第二熱 連接器部分包括熱傳導(dǎo)固體材料的附加部分，所述附加部分在其成對時提供一個通過所述 熱連接器的熱路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，提供有抽空的連接 器外殼，用于在所述第一熱連接器部分連接到第二熱連接器部分時容納所述第一熱連接器 部分。
12.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組中的 每個RF線圈組包括熱交換器。
13.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 熱物件和至少一個RF線圈，所述至少一個RF線圈與所述熱物件熱接觸。
14.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 至少一個RF線圈和熱絕緣體，所述至少一個RF線圈組通過所述熱絕緣體基本上與周圍環(huán) 境熱絕緣。
15.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 至少一個RF線圈和外部殼體，所述外部殼體限定密封的腔室，在所述腔室中可以保持真 空，所述至少一個RF線圈位于所述密封的腔室中。
16.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組配置 為，在與所述冷卻器單元熱絕緣之后，所述一個或多個RF線圈組保持在工作溫度限制以下的時間至少為10分鐘。
17.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述冷卻器單元包括冷頭，在所 述冷頭和所述一個或多個線圈組之間提供可分離的熱連接。
18.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 至少一個RF接收線圈。
19.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 至少一個RF發(fā)送線圈。
20.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 被調(diào)諧到氫、碳或磷的核子的激勵頻率的至少一個RF線圈。
21.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的磁共振裝置，其中，所述一個或多個RF線圈組包括 RF線圈調(diào)諧電子裝置。
22.—種和磁共振裝置一起使用的RF線圈模塊，所述RF線圈模塊包括至少一個RF線 圈，其特征在于，所述RF線圈模塊包括可分離的熱連接器的第一部分，所述可分離的熱連 接器的第一部分可釋放地連接到提供在相關(guān)聯(lián)的冷卻器單元上的可分離的熱連接器的第 二部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的模塊，其包括熱物件，所述熱物件與所述至少一個RF線圈 熱接觸。
24.一種冷卻器單元，包括冷卻源和可分離熱連接器的至少一個第二部分，其中，所述 可分離的熱連接器的至少一個第二部分可釋放地連接到提供在RF線圈模塊上的所述熱連 接器的第一部分。
25.—種冷卻RF線圈組的方法，包括以下步驟(i)獲取一個或多個RF線圈組，所述一個或多個RF線圈組中的每個RF線圈組包括至 少一個RF線圈，( )將所述一個或多個RF線圈組放置為與冷卻器單元熱接觸，從而冷卻所述RF線圈 組，其特征在于，(iii)在與磁共振裝置一起使用之前，將所述一個或多個冷卻的RF線圈組與所述冷卻 器單元相分離。
全文摘要
描述了一種磁共振裝置，例如，磁共振成像裝置，其包括冷卻器單元(10，26，110，210)和一個或多個射頻(RF)線圈組(12，28，112，212)。在所述冷卻器單元(10，26，110，210)和所述一個或多個RF線圈組(12，28，112，212)之間提供可分離的熱連接。這個可分離的熱連接允許在所述一個或多個線圈組(12，28，112，212)冷卻至需要的工作溫度之后從所述冷卻器單元(10，26，110，210)卸下。然后每個RF線圈(12，28，112，212)可以用于磁共振成像裝置或類似裝置。因此，多個不同的RF線圈組(12，28，112，212)可以由單個冷卻器單元(10，26，110，210)進行冷卻。
文檔編號G01R33/3415GK101939663SQ200980104098
公開日2011年1月5日 申請日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者克里斯托弗·保羅·蘭德爾, 安德魯·馬克·伍爾弗雷 申請人:瑞尼斯豪公司;帕爾斯技術(shù)有限公司