專利名稱：超導(dǎo)磁體無源勻場方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體勻場方法，尤其是一種運(yùn)用于核磁共振設(shè)備中的超導(dǎo)磁 體無源勻場方法。
背景技術(shù)：
磁共振掃描成像技術(shù)不僅要求較高的恒定磁場，還要求恒定磁場有較高的均勻 性。所謂的磁場均勻性是指在一定的容積范圍內(nèi)磁場強(qiáng)度的均一性，也就是單位面積內(nèi)通 過的磁力線數(shù)目的一致性，磁場的均勻性采用磁場均勻度來衡量。磁共振成像技術(shù)對(duì)主磁場均勻度的要求很高，原因在于高均勻度的場強(qiáng)有助于 提高圖像信噪比；場強(qiáng)均勻是保證磁共振成像信號(hào)空間定位準(zhǔn)確性的前提；場強(qiáng)均勻可減 少偽影，特別是磁化率偽影；高度均勻的磁場有利于進(jìn)行大視野的掃描，尤其肩關(guān)節(jié)等偏中 心部位的磁共振成像檢查；只有高度均勻的磁場才能充分利用脂肪飽和技術(shù)進(jìn)行脂肪抑制 掃描等等。然而受磁體設(shè)計(jì)和制造工藝限制，主磁體所要求的空間內(nèi)磁場無法到要求的均勻 度。為了提高磁場均勻度，需要對(duì)磁共振系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的勻場。勻場是指調(diào)節(jié)磁場中某 區(qū)間內(nèi)磁場分布均勻性的操作過程。磁場勻場是一個(gè)相當(dāng)困難的課題，需要調(diào)試人員花大 量的時(shí)間和精力。磁共振系統(tǒng)的勻場方法已知有兩種無源勻場和有源勻場。有源勻場，需要安裝若 干個(gè)小線圈組成的勻場線圈陣列，通過適當(dāng)調(diào)整勻場線圈陣列中各線圈的電流強(qiáng)度，使其 周圍的局部磁場發(fā)生變化來調(diào)節(jié)主磁場以提高磁場整體均勻性。在有源勻場過程中，勻場 電源的質(zhì)量對(duì)勻場效果起著至關(guān)重要的作用。勻場電源波動(dòng)時(shí)，不僅勻場目的達(dá)不到，而且 主磁場的穩(wěn)定性會(huì)變差。無源勻場就是在磁體的勻場孔內(nèi)壁上添加專用的勻場小片以使實(shí)際磁場變形，使 其更接近所設(shè)計(jì)的磁場，達(dá)到所需的磁場均勻度，此種勻場技術(shù)無需電源，稱為無源勻場。 無源勻場時(shí)，首先升場從而獲得磁體磁場的參數(shù)與不均勻性，此時(shí)再計(jì)算出每個(gè)磁體的勻 場孔內(nèi)所需加入的勻場小片以達(dá)到勻強(qiáng)磁場，要求的磁場均勻度，勻場小片均放入勻場體 盤(shimtray)中，然后勻場體盤插入到相應(yīng)的勻場孔中，因此，實(shí)際上也是在計(jì)算勻場體 盤中加入的勻場小片量。在計(jì)算完畢后將勻場體盤內(nèi)加入相應(yīng)數(shù)量的勻場小片，然后使磁 場降場，由于此時(shí)沒有或減少了磁力作用，勻場體盤可以很容易放入相應(yīng)的勻場孔中。由于 理論計(jì)算不可能一次完全達(dá)到實(shí)際需要，因此還需升場測得加入勻場體盤后的不均勻性及 誤差，然后再反復(fù)計(jì)算和微量調(diào)節(jié)少數(shù)勻場體盤中的勻場小片量，這個(gè)過程就需要將需調(diào) 節(jié)的勻場體盤拔出然后插入，倘若不降低磁體磁場，則勻場體盤的拔出插入將非常困難，容 易發(fā)生安全事故，幾乎難以操作；而倘若磁體降場，則由于勻場體盤的運(yùn)動(dòng)本身對(duì)磁體的磁 場有一定的影響，這就需要反復(fù)的降場，升場，計(jì)算，微調(diào)，才能最終達(dá)到磁體的勻強(qiáng)磁場的 效果，這種方法由于需要反復(fù)啟動(dòng)超導(dǎo)磁體，因此要消耗大量液氦，浪費(fèi)能源和時(shí)間，人員 及磁體的安全性也成問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種快速達(dá)到勻強(qiáng)磁場的超導(dǎo)磁體無源勻場 方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的超導(dǎo)磁體無源勻場方法，包括以下步驟A、運(yùn)行超導(dǎo)磁體使其升場，測得超導(dǎo)磁體的磁場均勻度；B、保留至少一條勻場體盤不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤所需加入的勻場 小片量，可以使超導(dǎo)磁體達(dá)到70% -95%磁場均勻度范圍，并將所需的勻場小片加入到相 應(yīng)的勻場體盤中；C、使超導(dǎo)磁體降場到安全的值，將裝好勻場小片的勻場體盤放入超導(dǎo)磁體上相應(yīng) 的勻場孔中；D、運(yùn)行超導(dǎo)磁體使其升場，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁體的磁場均勻度；E、計(jì)算出剩余空的勻場體盤加入的勻場小片量，以使超導(dǎo)磁體達(dá)到100%的磁場 均勻度范圍；F、將剩余的勻場體盤放入到在場磁體相應(yīng)的勻場孔中，檢查是否達(dá)到所需的磁場 均勻度，若滿足則結(jié)束勻場，否側(cè)需反復(fù)調(diào)節(jié)剩余勻場體盤中的勻場小片量，直至超導(dǎo)磁體 達(dá)到100%磁場均勻度。具體的，在B步驟中，保留一半的勻場體盤不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤 間隔放入周向布置的勻場孔時(shí)所需加入的勻場小片量。具體的，在B步驟中，保留1/3的勻場體盤不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤 每兩條空一格放入周向布置的勻場孔時(shí)所需加入的勻場小片量。具體的，在B步驟中，保留1/4的勻場體盤不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤 每三條空一格放入周向布置的勻場孔時(shí)所需加入的勻場小片量。本發(fā)明的有益效果是在勻場時(shí)，首先僅將磁場勻到70% -95%磁場均勻度，因此 在第一次勻場時(shí)勻場體盤以及載入了絕大多數(shù)的勻場小片，因此在第二次勻場時(shí)，僅需在 勻場體盤中加入少量的勻場小片，這樣勻場體盤所受到的磁場力就比較小，從而可以在不 降場的情況下操作，這就不需要反復(fù)升降場，從而能夠快速的達(dá)到勻強(qiáng)磁場。在第一次勻場 時(shí)加入的勻場體盤和其加入的位置可以根據(jù)具體的超導(dǎo)磁體而定，從而滿足不同型號(hào)超導(dǎo) 磁體的需要，這就使得本方法可以運(yùn)用到各種超導(dǎo)磁體的勻場操作中。


圖1是超導(dǎo)磁體的示意圖；圖2是勻場體盤的示意圖；圖中零部件、部位及編號(hào)超導(dǎo)磁體1、勻場孔2、勻場體盤3。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟A、運(yùn)行超導(dǎo)磁體1使其升場，即將超導(dǎo)磁體1進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)測得超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度，磁場均勻度既包括強(qiáng)度的均勻度，也包括空間場的均勻度，因此就可以得知 各處場強(qiáng)的大小；B、保留至少一條勻場體盤3不加入勻場小片，也就是這些勻場體盤3所對(duì)應(yīng)的勻 場孔2暫時(shí)不加入勻場小片或用少量；計(jì)算出其它勻場體盤3所需加入的勻場小片量，以使 超導(dǎo)磁體1達(dá)到60% -95%磁場均勻度，并將所需的勻場小片加入到相應(yīng)的勻場體盤3中， 這種計(jì)算方法即采用原有的計(jì)算方法，將超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度調(diào)節(jié)到70%-95%時(shí)，這 些勻場體盤3中所需加入的勻場小片量；C、使超導(dǎo)磁體1降場，將裝好勻場小片的勻場體盤3放入超導(dǎo)磁體1上相應(yīng)的勻 場孔2中，此時(shí)超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度基本達(dá)到了 70% -95% ；D、運(yùn)行超導(dǎo)磁體1使其升場，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁體1的初勻后的磁場不均勻度；E、、計(jì)算出剩余空的勻場體盤3加入的勻場小片量，以使超導(dǎo)磁體1達(dá)到100%的 磁場均勻度，此處100%的磁場均勻度為所需的磁場均勻度，而非絕對(duì)的勻強(qiáng)磁場，此步驟 的計(jì)算方法與B步驟相同。F、將剩余的勻場體盤3放入到在場的磁體相應(yīng)的勻場孔2中，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁 體1的磁場均勻度，若沒有達(dá)到所需的均勻度，反復(fù)調(diào)節(jié)這些剩余勻場體盤3中的勻場小片 量，直至超導(dǎo)磁體1達(dá)到100%磁場均勻度范圍從上述方法中可以看出，僅有F步驟需要在升場的時(shí)候操作勻場體盤3插入與取 出，由于在B步驟中，已經(jīng)有大部分的勻場小片放入到勻場孔2中，因此，F(xiàn)步驟中的勻場體 盤3僅需要加入較少的勻場小片進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此在操作過程中，勻場體盤3受到的磁力較 小，普通操作者即可順利的完成，而且不需要升場和降場，從而節(jié)約了能源與時(shí)間，提高了 勻場精度。實(shí)施例一以設(shè)置有沈個(gè)勻場孔2超導(dǎo)磁體為例，其配有沈條勻場提盤3，采用以下步驟進(jìn) 行勻場A、運(yùn)行超導(dǎo)磁體1使其升場，測得超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度；B、保留13條勻場體盤3暫時(shí)不加入勻場小片；其它13條勻場體盤3將間隔裝入 相應(yīng)的勻場孔2，計(jì)算達(dá)到80%磁場均勻度時(shí)分別所需在這13條勻場體盤3中加入的勻場 小片量，然后將所需的勻場小片量分別加入到相應(yīng)的勻場體盤3中；C、使超導(dǎo)磁體1降場，將裝好勻場小片的勻場體盤3間隔放入超導(dǎo)磁體1上相應(yīng) 的勻場孔2中；D、運(yùn)行超導(dǎo)磁體1使其升場，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度；E、計(jì)算出剩余空的勻場體盤3加入的勻場小片量，以使超導(dǎo)磁體1達(dá)到100%的磁 場均勻度；F、將剩余的勻場體盤3放入到相應(yīng)的勻場孔2中，并在場反復(fù)調(diào)節(jié)剩余勻場體盤 3中的勻場小片量，直至超導(dǎo)磁體1達(dá)到100%磁場均勻度。本例中在第一次降場時(shí)已經(jīng)間隔加入了一半的勻場體盤3，因?yàn)榇藭r(shí)調(diào)節(jié)的磁場 均勻度較大，所以需裝入較多的勻場小片。在F步驟勻場時(shí)，僅需調(diào)節(jié)20%左右的磁場均勻 度，因此勻場體盤3中只裝入較少的勻場小片，在升場的條件下，勻場體盤3也不會(huì)受到較 大的磁力，因此可以方便的操作。當(dāng)然，本例中還可以在B步驟中，計(jì)算達(dá)到70%磁場均勻度時(shí)分別所需在這13條勻場體盤3中加入的勻場小片量。實(shí)施例二以設(shè)置有33個(gè)勻場孔2超導(dǎo)磁體為例，其配有33條勻場提盤3，其方法與實(shí)施例 一在B步驟不同，本例的B步驟為保留11條勻場體盤3暫時(shí)不加入勻場小片；其它22條 勻場體盤3將按下列方式安裝裝入兩個(gè)連續(xù)的勻場孔，然后再空一個(gè)勻場孔，再連續(xù)裝入 兩個(gè)勻場孔，以此類推直至22條勻場體盤3裝完；計(jì)算達(dá)到80%磁場均勻度時(shí)分別所需在 這22條勻場體盤3中分別加入的勻場小片量，然后將所需的勻場小片量分別加入到相應(yīng)的 勻場體盤3中。本例適合磁場均勻度偏差較大的情況，首先在C步驟中加入的勻場體盤3能夠?qū)?超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度調(diào)節(jié)到80%左右，最后再利用剩余的11條勻場體盤3在F步驟中 微調(diào)，直至達(dá)到所需的磁場均勻度。實(shí)施例三以設(shè)置有36個(gè)勻場孔2超導(dǎo)磁體為例，其配有36條勻場提盤3，其方法與實(shí)施例 一在B步驟不同，本例的B步驟為保留9條勻場體盤3暫時(shí)不加入勻場小片；其它27條勻 場體盤3將按下列方式安裝裝入三個(gè)連續(xù)的勻場孔，然后再空一個(gè)勻場孔，再連續(xù)裝入三 個(gè)勻場孔，以此類推直至27條勻場體盤3裝完；計(jì)算達(dá)到85%磁場均勻度時(shí)分別所需在這 27條勻場體盤3中分別加入的勻場小片量，然后將所需的勻場小片量分別加入到相應(yīng)的勻 場體盤3中。本例適用于磁場均勻度偏差較小的情況，首先在C步驟中加入的勻場體盤3能夠 將超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度調(diào)節(jié)到85%左右，最后再利用剩余的9條勻場體盤3在F步驟 中微調(diào)，直至達(dá)到所需的磁場均勻度。本例在F步驟中能使用的勻場體盤3較少，但是可以 減少在升場情況下的工作量。實(shí)施例四以設(shè)置有30個(gè)勻場孔2超導(dǎo)磁體為例，其配有30條勻場提盤3，其方法與實(shí)施例 一在B步驟不同，本例的B步驟為保留6條勻場體盤3暫時(shí)不加入勻場小片；其它M條 勻場體盤3裝入連續(xù)的M個(gè)勻場孔中，計(jì)算達(dá)到95%磁場均勻度時(shí)分別所需在這M條勻 場體盤3中分別加入的勻場小片量，然后將所需的勻場小片量分別加入到相應(yīng)的勻場體盤 3中。本例適用于磁場均勻度在一個(gè)方向上偏斜的情況，首先在C步驟中加入的勻場體 盤3布滿了超導(dǎo)磁體1 一側(cè)的大部分區(qū)域，將超導(dǎo)磁體1的磁場均勻度調(diào)節(jié)到95%左右，最 后再利用剩余的6條勻場體盤3在F步驟中磁場均勻度偏斜的位置微調(diào)，直至達(dá)到所需的 磁場均勻度。
權(quán)利要求
1.超導(dǎo)磁體無源勻場方法，包括以下步驟A、運(yùn)行超導(dǎo)磁體(1)使其升場，測得超導(dǎo)磁體(1)的磁場均勻度；B、保留至少一條勻場體盤(3)不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤(3)所需加入的 勻場小片量，以使超導(dǎo)磁體(1)達(dá)到70% -95%磁場均勻度范圍，并將所需的勻場小片加入 到相應(yīng)的勻場體盤(3)中；C、使超導(dǎo)磁體降場(1)到安全的值，將裝好勻場小片的勻場體盤(3)放入超導(dǎo)磁體(1) 上相應(yīng)的勻場孔O)中；D、運(yùn)行超導(dǎo)磁體(1)使其升場，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁體(1)的磁場均勻度；E、計(jì)算出剩余空的勻場體盤(3)加入的勻場小片量，以使超導(dǎo)磁體⑴達(dá)到100%的磁 場均勻度范圍；F、將剩余的勻場體盤(3)放入到在場的磁體相應(yīng)的勻場孔O)中，測得實(shí)際的超導(dǎo)磁 體(1)的磁場均勻度，若沒有達(dá)到所需的均勻度，反復(fù)調(diào)節(jié)這些剩余勻場體盤(3)中的勻場 小片量，直至超導(dǎo)磁體⑴達(dá)到100%磁場均勻度范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體無源勻場方法，其特征在于在B步驟中，保留一半的 勻場體盤⑶不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤⑶間隔放入周向布置的勻場孔⑵ 時(shí)所需加入的勻場小片量。
3.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體無源勻場方法，其特征在于在B步驟中，保留1/3的 勻場體盤(3)不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤(3)每兩條空一格放入周向布置的勻 場孔O)時(shí)所需加入的勻場小片量。
4.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體無源勻場方法，其特征在于在B步驟中，保留1/4的 勻場體盤(3)不加入勻場小片；計(jì)算出其它勻場體盤(3)每三條空一格放入周向布置的勻 場孔O)時(shí)所需加入的勻場小片量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種勻場方法，尤其是一種運(yùn)用于核磁共振設(shè)備中的超導(dǎo)磁體無源勻場方法。本發(fā)明提供了一種快速達(dá)到勻強(qiáng)磁場的超導(dǎo)磁體無源勻場方法，在勻場時(shí)，首先用部分勻場體盤將磁場勻到70％-95％磁場要求的均勻度，因此在第一次勻場時(shí)勻場體盤以及載入了絕大多數(shù)的勻場小片，為保證安全放入，將磁體磁場降至一安全場值，勻場體盤放入后，再升至滿場，在后續(xù)第勻場時(shí)，僅需在未使用的勻場體盤中加入少量的勻場小片，這樣勻場體盤所受到的磁場力就比較小，從而可以在不降場的情況下操作，這就不需要反復(fù)升降場，從而能夠快速的達(dá)到勻強(qiáng)磁場。
文檔編號(hào)G01R33/387GK102116855SQ20101061747
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者馮津, 漢斯范奧特, 王贊明, 鄒學(xué)明, 鄭國偉 申請(qǐng)人:奧泰醫(yī)療系統(tǒng)有限責(zé)任公司