一种扫描床及超低场磁共振成像系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种扫描床及超低场磁共振成像系统。


背景技术：

2.磁共振成像(magnetic resonance imaging，简称mri)系统，是影像诊断中必不可少的医疗设备，能够提供清晰的人体组织图像。
3.按照磁场强度的大小，可以将临床应用中的超低场磁共振成像系统划分为高场(1t以上)、中场(0.3-1t)、低场(0.1-0.3t)以及超低场(0.1t以下)。一般来说，无论是使用超导磁体、电磁体、还是永磁体，场强越高，系统的重量越大、价格越昂贵。
4.常规的mri系统需要较大的产生强均匀静磁场(b0)的磁体和相关联的电子器件，包含磁体室，设备室，操作室等多个房间，设备的尺寸比较大、成本高、功率高。同时，为了隔离mri系统免受外界电磁场的干扰，需要建设封闭的mri 射频屏蔽空间，实现严格的电磁屏蔽。此外，常规的mri系统中，扫描床用于支撑待扫描对象，在进行磁共振成像时，扫描床需要置于屏蔽间内，并放置在磁共振成像的梯度磁场内。


技术实现要素：

5.为解决上述在进行磁共振成像时，扫描床以及超低场磁共振成像系统需要专门搭建屏蔽间，系统尺寸大、成本高的技术问题，本实用新型实施例第一方面提供了一种扫描床及超低场磁共振成像系统，包括：
6.支撑部；
7.载物台，所述载物台的第一表面与所述支撑部相接，所述载物台用于承载待扫描对象；
8.射频装置，所述射频装置设于所述载物台的第二表面，且所述第二表面与所述第一表面为所述载物台中相背的一对表面；
9.所述射频装置用于发射磁共振成像所需的射频场，并采集包括待扫描对象的扫描数据的射频信号，当需要进行磁共振成像时，所述待扫描对象的待扫描部位位于所述射频场内；
10.感应装置，所述感应装置设于所述载物台和/或所述支撑部，用于感应环境中的电磁干扰信号。
11.在上述第一方面的一种可实现方式中，所述射频装置包括外壳、内壳和发射/接收线圈；所述外壳与所述内壳之间形成有腔体，所述发射/接收线圈容置于所述腔体内；
12.所述发射/接收线圈用于发射所述射频场，以及采集所述射频信号。
13.在上述第一方面的一种可实现方式中，所述感应装置包括感应线圈外壳和感应线圈，所述感应线圈绕设于所述感应线圈外壳内部；所述感应线圈用于感应所述电磁干扰信号；或者所述感应装置为贴附于人体皮肤表面的来感应电磁干扰信号的电极。
14.在上述第一方面的一种可实现方式中，所述扫描床还包括连接装置，所述连接装置用于实现所述扫描床与磁共振成像设备之间的导向和锁紧；所述连接装置还用于实现所述射频装置与磁共振成像设备的电连接以及所述感应装置与磁共振成像设备电连接。
15.在上述第一方面的一种可实现方式中，所述扫描床还包括第一滚轮，所述第一滚轮安装于所述支撑部的底部。
16.本实用新型实施例第二方面还提供了一种超低场磁共振成像系统，包括：磁共振成像的主体设备以及感应装置；所述磁共振成像的主体设备包括开放式的磁体装置、电气装置以及本实用新型第一方面所述的扫描床；所述扫描床可拆卸连接所述电气装置；
17.所述电气装置电连接所述磁体装置、所述感应装置和所述射频装置。
18.在上述第二方面的一种可实现方式中，所述磁体装置包括至少四个导磁立柱、上磁体机架、上磁体组件、下磁体机架和下磁体组件；
19.其中，所述上磁体机架与所述下磁体机架相互平行布置，且所述上磁体机架与所述下磁体机架相隔的距离匹配于所述导磁立柱的长度；
20.所述至少四个导磁立柱固定于所述上磁体机架与所述下磁体机架之间；
21.所述上磁体组件设置于所述上磁体机架的下部；
22.所述下磁体组件设置于所述下磁体机架的上部，并与所述上磁体组件对向设置；
23.所述上磁体组件和所述下磁体组件之间形成用于容置所述射频装置的容置空间，且所述至少四个导磁立柱之间形成至少一个连通容置空间与外部的通道；
24.所述上磁体组件与所述下磁体组件之间形成梯度磁场；
25.所述电气装置电连接所述上磁体组件、所述下磁体组件。
26.在上述第二方面的一种可实现方式中，所述电气装置包括电气机柜，以及设于所述电气机柜内部的微型计算机、谱仪、梯度放大器、发射射频放大器以及接收射频放大器；
27.所述谱仪连接所述微型计算机；
28.所述梯度放大器、所述发射射频放大器以及所述接收射频放大器的第一端分别连接所述谱仪，
29.所述谱仪用于：
30.生成梯度信号，并将所述梯度信号放大后发送给所述梯度放大器；
31.生成射频信号，并将所述射频信号放大后发送给所述发射射频放大器；
32.所述梯度放大器的第二端电连接所述上磁体组件和所述下磁体组件，以将所述谱仪生成的所述梯度信号进行功率放大后，发送给所述上磁体组件和所述下磁体组件，以形成所述梯度磁场；
33.所述发射射频放大器的第二端电连接所述射频装置，以将所述谱仪生成的所述射频信号进行功率放大后，发送给所述射频装置，以形成所述射频场；
34.所述接收射频放大器的第二端电连接所述射频装置，以接收并放大来自所述射频装置的射频信号，并将放大后的所述射频装置的射频信号发生送给所述谱仪；
35.所述接收射频放大器的第二端还电连接所述感应装置，以接收并放大来自所述感应装置的电磁干扰信号，并将放大后的所述电磁干扰信号发生送给所述谱仪。
36.在上述第二方面的一种可实现方式中，所述电气装置还包括电源模块，所述电源模块设于所述电气机柜内部，所述电源模块电连接所述微型计算机、所述谱仪、所述梯度放
滚轮；27-扫描床；
58.11-感应线圈壳体；12-感应线圈；
59.231-外壳；232-内壳；233-腔体；234-发射/接收线圈；
60.211-导磁立柱；212a-上磁体机架；213a-上磁体；214a-上极板；215a-上抗涡流盘；216a-上匀场环；217-上梯度线圈；212b-下磁体机架；213b-下磁体；214b
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下极板；215b-下抗涡流盘；216b-下匀场环；218-下梯度线圈；221-电气机柜； 222-微型计算机；223-谱仪；224-梯度放大器；225-发射射频放大器；226-接收射频放大器；227-接收射频放大器；228-电源模块；229-接线面板；
61.271-载物台；272-支撑部。
具体实施方式
62.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
63.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
64.为了便于理解本实用新型的技术方案，现将本实用新型中涉及到的一些技术术语进行介绍。
65.磁共振成像技术：磁共振成像技术可以在医疗或临床应用场景中生成医学影像，以进行疾病诊断。具体地，磁共振成像技术可以利用原子核在强磁场内发生共振产生的信号进行图像重建，对人体等对象作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像。
66.磁共振成像系统：磁共振成像系统可以为低场、超低场磁共振成像系统，也可以为中场、高场磁共振成像系统。作为一种示例，通常可以按磁场强度将临床应用中的磁共振成像系统划分为高场(1t以上)、中场(0.3-1t)、低场(0.1-0.3t)、超低场(0.1t以下)。
67.如前所述，目前磁共振成像系统的尺寸比较大，且为了隔离mri系统免受外界电磁场的干扰，还需要建设封闭mri射频屏蔽空间，因此需要部署在医院或者研究机构的特定的房间或区域内，极大的限制了磁共振成像系统的应用场景。
68.为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种扫描床及磁共振成像系统，具体地，本实用新型实施例中的磁共振成像系统主要应用于超低场磁共振成像系统，本实用新型实施例提供的超低场磁共振成像系统包括用于获得磁共振信号的磁共振成像的主体设备和额外配置的、用于感应环境电磁干扰的感应装置。其中，磁共振成像的主体设备包括开放式的磁体装置、电气装置和射频装置。其中，磁体装置用于提供磁共振成像所需的强磁场以及空间编码所需要的梯度磁场，射频装置用于发射磁共振成像所需的射频场以及采集包括待扫描对象的扫描数据的射频信号，感应装置为包含多个通道的感应线圈，用于感应磁共振成像过程中环境中的电磁干扰信号或功率器件引起的电磁干扰信号；电气装置用于控制强磁场以及梯度磁场的产生，并且用于接收射频装置采集到的射频信号以及感应装置感应的电磁干扰信号，根据射频信号和电磁干扰信号，对射频信号进行图像重建。
69.具体地，磁体装置采用至少四个导磁立柱支撑于磁体装置的上导磁机架和下导磁
机架之间，无需在磁体装置外部或内部部署屏蔽罩或屏蔽间等，使得本实用新型实施例的超低场磁共振成像系统开放性好，可以有效减少患者在扫描过程中由于幽闭恐惧症引起的不适，同时开放性的设计，使得本实用新型实施例的超低场磁共振成像系统可以用于头部、腹部、膝部等多个部位的扫描。
70.其中，感应装置可以为单通道或多通道线圈(如相控阵线圈)，多个线圈可以放置于超低场磁共振成像系统的不同位置，可以具有不同的朝向，用于感应不同来源的环境电磁干扰；感应装置也可以为一个或者多个可以贴附于人体皮肤表面的来感应电磁干扰信号的电极。
71.在磁共振成像过程中，超低场磁共振成像系统通过感应装置感应环境电磁干扰信号等干扰信号，进而在最终成像时，系统根据感应到的电磁干扰信号，消除磁共振成像中存在的伪影，提高了磁共振成像的质量，实现在未屏蔽或部分屏蔽的环境中正常运行超低场磁共振成像系统。此外，由于磁共振成像的主体设备不需要严格的电磁屏蔽，即不需要将磁共振成像的主体设备放置于屏蔽间内，从而无需专门搭建屏蔽间，安装简便，可以降低成本。并且，本实用新型实施例提供的超低场磁共振成像系统可以极大地扩展磁共振成像的应用场景，例如可以应用于床旁磁共振成像(point-of-care mri，poc mri)，急诊室(intensive care unit，icu) 或者医疗车和救护车等场景。
72.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
73.请参考图1，为本实用新型实施例提供的超低场磁共振成像系统的结构示意图。该超低场磁共振成像系统包括感应装置10和磁共振成像的主体设备20。其中，磁共振成像的主体设备20包括磁体装置21、电气装置22和射频装置23。其中电气装置22用于控制磁体装置21形成可以用于空间编码的、变化的梯度磁场，电气装置22还用于控制射频装置23发射磁共振成像所需的射频场，进而电气装置22基于射频装置23反馈的成像区域内的质子(即氢原子核)共振产生的信号，即射频装置23采集的包括待扫描对象的扫描数据的射频信号，进行图像重建，进而获得待扫描对象的磁共振图像。感应装置10用于感应环境中以及设备的功率元件引起的电磁干扰信号，并将感应到的电磁干扰信号反馈给电气装置22，进而使得电气装置22能够在基于射频信号进行图像重建时或图像重建前，根据接收到的电磁干扰信号，消除射频信号中的电磁干扰。本实用新型实施例中的超低场磁共振成像系统无需专门搭建屏蔽间，实现了开放式的磁共振成像方案，扩展了磁共振成像的应用场景。
74.本实用新型实施例之所以能够实现开放式的磁共振成像，是因为磁体装置采用了至少四个导磁立柱，同时无需在磁体装置形成的磁场外部设置屏蔽罩或屏蔽间，可以有效减少患者在扫描过程中由于幽闭恐惧症引起的不适，下面结合附图，对本实用新型实施例中磁体装置的结构进行进一步阐述。
75.请参考图2，为本实用新型实施例提供的磁体装置21的结构示意图。该磁体装置21包括上磁体机架212a、上磁体组件、下磁体组件、下磁体机架212b和至少四个导磁立柱211。其中，上磁体机架212a与下磁体机架212b相互平行布置，且上磁体机架212a与下磁体机架212b相隔的距离匹配于导磁立柱211的长度，至少四个导磁立柱211固定于上磁体机架212a与下磁体机架212b之间。上磁体组件设置于上磁体机架212a的下部，下磁体组件设置于下磁体机架212b的上部，上磁体组件和下磁体组件对向设置。其中对向设置是指两个组件的
朝向相对。导磁立柱211可以用于支撑磁体机架和磁体组件，还可以为磁体装置21提供导磁回路。上磁体组件和下磁体组件之间形成用于容置射频装置23的容置空间，且至少四个导磁立柱211之间形成至少一个连通容置空间与外部的通道。
76.例如，当射频装置用于采集头部或者颈部的扫描数据时，至少四个导磁立柱 211形成一个连通容置空间与外部的通道。
77.再例如，当射频装置用于采集躯干或者四肢的扫描数据时，至少四个导磁立柱211形成两个连通容置空间与外部的通道。由于上磁体组件和下磁体组件的结构相同，仅在磁体装置21中的布置方向相反，下面将以上磁体组件为例进行描述上磁体组件的构成。
78.在一些实施例中，上磁体组件包括上磁体213a、上极板214a、上抗涡流盘 215a、上匀场环216a、上梯度线圈217。上磁体213a设置于上磁体机架212a的下部，上极板214a设置于上磁体213a的下部，上抗涡流盘215a和上匀场环216a 设置于上极板214a的下部，且上匀场环216a绕设于上抗涡流盘215a，上梯度线圈217设置于上抗涡流盘215a的下部，上梯度线圈217的周向面与上匀场环216a 的内壁面相接。
79.可以理解，上述上磁体组件仅为一种示例，其他形成的上磁体组件也均在本技术的保护范围之内。
80.同理，下磁体组件包括下磁体213b、下极板214b、下抗涡流盘215b、下匀场环216b、下梯度线圈218，其中，上磁体组件中的上梯度线圈217与下磁体组件中的下梯度线圈218之间形成梯度磁场。
81.在一些实施例中，导磁立柱211可以为四个，设置在上导磁机架212a与下导磁机架212b之间，四个导磁立柱211设置于导磁机架的四个顶角，例如图3 所示。
82.在一些实施例中，导磁立柱211可以为六个，设置在上磁体机架212a与下磁体机架212b之间，三个导磁立柱211为一组，分别分布于导磁机架的沿x轴方向的两个侧边。沿y轴方向相对的两个导磁立柱211之间形成上文中的通道。
83.需要说明的是，本实用新型对导磁立柱的数量、布局方式不做具体的限定，任何能稳定支撑导磁机架、磁体、极板、抗涡流盘、匀场环、梯度线圈的导磁立柱，并能够满足使用需求的布局方案均在本实用新型的保护范围之内。
84.上述磁体装置21中，上磁体机架212a和下磁体机架212b之间由至少四个导磁立柱211支撑，与口字型(也称为h型)结构或者c型结构相比，本实用新型实施例的磁体装置21开放性更好，重量更轻。
85.其中，抗涡流盘(即上抗涡流盘215a和下抗涡流盘215a)采用多层硅钢片，可以减轻上梯度线圈217和下梯度线圈218引起的涡流效应。
86.在一些实施例中，磁体(即上磁体213a和下磁体213b)采用钕铁硼(nd2fe
14
b) 材料。钕铁硼磁体具有极高的磁能积(bhmax)，极佳的机械加工性能，以及很高的性价比，采用钕铁硼磁体并在其周部增加线圈加热磁体，可以使磁体保持相对恒温，进而，能够满足超低场磁共振成像系统的成像需求。
87.在一些实施例中，磁体采用钐钴(smco)材料，钐钴材料虽然价格高昂，但其较高的磁能积，可靠的矫顽力和良好的温度特性，使其适合作为磁共振成像的磁体，由于钐钴磁体良好的温度特性，使其不需要使用额外的加热线圈也能够满足磁共振成像需求。而对于温度引变化引起磁体装置21磁场强度改变，以及环境磁场扰动，可以通过后处理算法加以校
正。
88.在一些实施例中，上梯度线圈217和下梯度线圈218结构相同，对向设置，下面将以上梯度线圈217为例进行描述上梯度线圈217的构成。
89.在一些实施例中，上梯度线圈包括主线圈x+，y+，z+，以及用于对抗涡流的屏蔽线圈x-，y-，z-，主线圈和对应的屏蔽线圈(例如主线圈x+和屏蔽线圈 x-)的绕线设计一致，但电流方向相反。主线圈和屏蔽线圈组合用于提供沿z轴方向磁场方向，其中，主线圈x+和屏蔽线圈x-用于提供梯度方向为x轴方向的梯度磁场，主线圈y+和屏蔽线圈y-用于提供梯度方向为y轴方向的梯度磁场，主线圈z+和屏蔽线圈z-用于提供梯度方向为z轴方向的梯度磁场。上梯度线圈 217中，从上往下依次为屏蔽线圈z-，屏蔽线圈y-，屏蔽线圈x-，主线圈x+，主线圈y+，主线圈z+。下梯度线圈同理，在此不作赘述。
90.上梯度线圈217和下梯度线圈218，既可以用于空间编码，还可以用于一阶匀场。其中，梯度线圈中的屏蔽线圈可以进一步有效降低涡流对成像的影响，可以提高对涡流敏感的成像序列(比如快速自旋回波成像、平面回波成像、扩散磁共振成像等)的图像质量。
91.进一步实施例中，上梯度线圈217和下梯度线圈218的主线圈之间设置有散热装置，由于梯度线圈的电阻较大，通大电流后梯度线圈会产生较大的焦耳热，发热会引起磁体频率的漂移，因此采用散热装置，对梯度线圈进行散热，可以使得超低场磁共振成像系统稳定工作。具体的，散热装置可以为水冷式散热器，采用水冷式散热器进行热交换，梯度线圈的散热效果更好，使得超低场磁共振成像系统更加稳定。
92.在一些实施例中，磁体装置21还包括带网孔的、充分接地的金属外壳，金属外壳可以将磁体机架、磁体、极板、抗涡流盘、匀场环、上梯度线圈或下梯度线圈、导磁立柱包裹，从而减小外界环境中的电磁干扰信号对磁共振成像扫描的影响。
93.请参考图3，为本实用新型实施例提供的磁体装置的结构示意图，磁体装置21 还包括三对成对的线圈，即第一线圈x1和第二线圈x2、第三线圈y1和第四线圈y2、第五线圈z1和第六线圈z2，三对线圈环绕于磁体机架212与导磁立柱 211，例如图4图3中第一线圈x1和第二线圈x2环绕磁体装置的前、后两面，呈口字形绕线，用于形成第一方向，即x方向磁场；第三线圈y1和第四线圈y2 环绕磁体装置的左、右两面，呈口字形绕线，用于形成第二方向，即y方向的磁场；第五线圈z1和第六线圈z2环绕磁体装置的上、下两面，呈圆形绕线，用于形成第三方向，即z方向的磁场。其中的前、后两面可以理解为沿x轴方向依次分布的两个面，左、右两面可以理解为沿y轴方向依次分布的两个面，下、上两面可以理解为沿z轴方向依次分布的两个面。
94.三对成对的线圈能够用于抵消环境中的磁场扰动，例如能够用于抵消附近轨道交通(地铁、火车等)、或者大功率设备、变电设备、供电电缆、附近行驶的机动车辆等引起的低频的磁场扰动。基于此，设置三对成对的线圈能够扩大超低场磁共振成像系统的使用范围。
95.除了使用上述三对成对的线圈抵消环境中的磁场扰动，在一些实施例中，还可以信号处理算法来消除磁场扰动对磁共振成像，特别是梯度回波成像的影响。
96.本实用新型实施例中，磁体装置21以磁体(即上磁体213a和下磁体213b)作为有源材料形成磁场，而磁体机架(即上磁体机架212a和下磁机架212b)和导磁立柱211作为无源材料形成导磁回路，磁体装置21磁力线发散少，减小5高斯线的范围，可以尽可能减少磁场对周围环境的影响。磁体装置21与常见的c 型(c-shape)结构相比，其更加稳固而不失开放
性，与h型(h-shape)结构相比，其开放性得到极大的改善。
97.请参考图4和图5，本实用新型实施例中射频装置23设于磁体装置21形成的梯度磁场中，射频装置23包括外壳231、内壳232、外壳231与内壳232之间形成的腔体233以及容置于腔体233中的发射/接收线圈234，腔体233以及发射/接收线圈234可例如图5所示，内壳232内部的空间为超低场磁共振成像系统的成像区域。其中射频装置23的成像区域与上文中导磁立柱211形成的通道连通。
98.可以理解的是，本实用新型中用于成像的线圈(即发射/接收线圈234)为接收和发射成一体的线圈，发射/接收线圈234既能够发射射频信号，也能够接收磁共振信号，超低场磁共振成像系统通过电气装置22实现对线圈的工作模式(发射/ 接收)的切换。使用收发一体线圈，有利于提高图像的信噪比。同时，使用收发一体线圈，可以有效节省空间，也可以提高患者的舒适度。
99.发射/接收线圈234可以包含多个收发一体的成像线圈通道，能够同时满足多个成像线圈通道并行发射与并行接收。具体地，对于不同的成像部位，可以设置不同外形及绕线的发射/接收线圈234，例如图4所示的为用于膝关节的成像检查的膝射频装置，用于其他部位检查的射频装置，例如用于头部检查的头射频装置、用于手腕检查的手射频装置等，可以与膝射频装置结构相似，尺寸和绕线方式不同。超低场磁共振成像系统可以配套多种外形和绕线的发射/接收线圈，分别用于头部、手腕、躯干等部位的检查。
100.进一步地，射频装置23的腔体233内还可以设有冷却装置，射频装置23可以通过冷却装置最大程度地减小由于发射/接收线圈234的电阻，从而减少热噪声对超低场磁共振成像系统成像的影响。
101.请参考图6，为本实用新型实施例提供的电气装置22的结构示意图。电气装置 22包括电气机柜221，以及设于电气机柜221内部的微型计算器222、谱仪223、梯度放大器224、发射射频放大器225以及接收射频放大器。
102.其中，谱仪223连接微型计算机2122，梯度放大器224、发射射频放大器 225以及接收射频放大器的第一端分别连接谱仪223，梯度放大器224的第二端电连接磁体装置21，以将信号发送给磁体装置21，发射射频放大器225的第二端电连接射频装置23，以将射频信号发送给射频装置23，接收射频放大器的第二端电连接射频装置23，以接收来自射频装置23的信号，接收射频放大器的第二端还电连接感应装置，以接收来自感应装置10的电磁干扰信号。具体地，梯度放大器224的第二端电连接梯度线圈(即上梯度线圈217和下梯度线圈218)，以向梯度线圈发送经过功率放大后的梯度信号；发射射频放大器225的第二端电连接发射/接收线圈234，以向发射/接收线圈234发送经过功率放大后的射频信号；接收射频放大器的第二端电连接发射/接收线圈234，以接收发射/接收线圈 234感应到的射频信号，或接收射频放大器的第二端电连接感应线圈12，以接收感应收线圈12感受到的电磁干扰信号。
103.谱仪223和微型计算机222之间的通信可以通过网线连接来实现。而谱仪和发射射频放大器、接收射频放大器及梯度放大器的信号传递则通过同轴电缆来实现。
104.在一些实施例中，电气装置22包括一个接收射频放大器，发射/接收线圈234 和感应线圈12连接该接收射频放大器，此时，发射/接收线圈234感受到的射频信号和感应线圈12感应到的电磁干扰信号可以发送给同一个接收射频放大器。
105.在一些实施例中，电气装置22包括两个接收射频放大器，例如图6中的接收射频放大器226和接收射频放大器227，发射/接收线圈234和感应线圈12连接不同的接收射频放大器，例如图8中所示的接收射频放大器226连接发射/接收线圈234，用以接收发射/接收线圈234感应到的射频信号，接收射频放大器 227连接感应线圈12，用以接收感应收线圈12感受到的电磁干扰信号。
106.需要说明的是，在实际使用中，可以通过便携式设备(比如笔记本电脑、平板电脑、手机等)与微型计算器222进行通信，从而利用便携式设备控制数据采集与传输，并将图像传输到便携式设备进行显示以用于疾病诊断。
107.在一些实施例中，便携式设备与微型计算机之间的连接可以接入在同一局域网下，从而实现通信。微型计算机可以通过接触连接接入局域网，例如通过网线 (可以为双绞线、同轴电缆、光纤等)进行连接，完成信号的传递；微型计算机也可以通过无接触连接，例如通过wi-fi、蓝牙等无线连接的方式，完成信号的传递。便携式设备也可以通过上述方式接入局域网。
108.在一些实施例中，还可以利用微型计算机提供wi-fi热点，便携式设备连接至该wi-fi热点来实现通信。
109.电气机柜221用于容纳主要的控制单元(例如微型计算机222，谱仪223)，以及主要功率元件(例如梯度放大器224、发射射频放大器225、接收射频放大器226、接收射频放大器227等)；电气机柜221还能够支撑固定在其上方的磁体装置。
110.在一些实施例中，电气机柜221可以由金属框架结构和安装在金属框架结构外的带网孔的金属板组成。金属框架结构用于支撑电气机柜内各元件及磁体机架，带网孔的金属板既能够实现电气机柜221内部功率元件的电磁屏蔽需求，也能够满足电气机柜内部控制单元和功率元件的散热需求。金属板组成的电气机柜221 可以为长方体、正方体以及不规则形状，本实用新型对电气机柜221的形状不做限制。
111.进一步地，电气机柜221内部还设有风冷或水冷装置。风冷或水冷装置电连接微型计算机222，微型计算机222可以控制风冷或水冷装置的开启和关闭，以满足电气机柜221内部的散热需求。
112.再进一步地，电气机柜内部还设有温度传感器，温度传感器可设于电气机柜 221内部的关键位置，例如，温度传感器设于功率元件和控制单元附近，以检测到电气机柜22内部的温度信息，并将温度信息反馈至微型计算机222。基于此，微型计算机222可以对温度信息进行处理，得到温度传感器对应位置的温度，并根据温度调节风冷或水冷装置的功率，以对电气机柜内部的温度进行调节。设置温度传感器可以实时监测电气机柜内部的温度，同时，根据温度调节风冷或水冷装置的功率，可以实现电气机柜内部温度的精确控制，保障控制单元和功率元件的正常工作。
113.在一些实施例中，电气机柜221内部还包括电源模块228，连接微型计算机 222、谱仪223、梯度放大器224、发射射频放大器225、接收射频放大器226、接收射频放大器227，电源模块228为控制单元和功率元件供电。
114.进一步地，电源模块228可以为输入为220v交流电、输出为直流电的开关电源或线性电源，即通过电源的插头连接外部电源，电源模块228也可以为电池，直接对控制单元以及功率元件进行供电。
115.在一些实施例中，电气装置22还包括接线面板229，磁体装置21、射频装置23与电气机柜221内部的功率元件通过接线面板进行连接，或磁体装置21和射频装置23通过接线面板229与外部电子设备的信号接收端口连接，其中电子设备可例如手机、平板、计算机等，进而，外部电子设备可以通过接线面板229 实现对超低场磁共振成像系统中的射频信号和/或梯度信号的监测。
116.在一些实施例中，如图1所示，磁共振成像的主体设备20还包括扫描床27，扫描床27包括载物台271、支撑部272、射频装置和感应装置，载物台271的第一侧连接支撑部272，载物台271的与其第一侧相背的第二侧放置待扫描对象，射频装置设于与载物台的第一表面，以提供磁共振成像所需的射频场，感应装置设于载物台271和/或支撑部272，以感应环境中的电磁干扰信号。当扫描床27 与电气装置连接，超低场磁共振成像系统开始进行磁共振成像时，部分载物台 271会处于射频装置23的成像区域，以实现对在载物台271上待扫描对象的待扫描部位的磁共振成像。
117.其中的射频装置可以为与上文中的射频装置23同类型的装置，实现同种功能，感应装置可以为与下文中的感应装置10同类的装置，实现同样的功能，在此不作赘述。
118.进一步地，载物台271与支撑部272可以固定连接；载物台271与支撑部 272也可以可拆卸连接，进而可以根据待扫描对象的外形重量，更换载物台271。
119.在一些实施例中，射频装置23还可以固定于扫描床27，其中，固定于扫描床27的射频装置23可例如用于膝关节的成像检查的膝射频装置。
120.请参考图7，为本实用新型实施例提供的感应装置10的结构示意图，感应装置 10包括，感应线圈壳体11以及感应线圈12，感应线圈12设于感应线圈壳体11 内部，绕制在壳体内部，并通过感应线圈壳体11固定于磁共振成像的主体设备 20的任一位置；或者感应装置为贴附于人体皮肤表面的来感应电磁干扰信号的电极，电极电连接电气装置22。
121.在一些实施例中，感应线圈壳体11内部形成的空间，可以刚好能够放置感应线圈12；在一些实施例中，感应线圈壳体11形成的空间也可以大于感应线圈 12，感应线圈可以固定于感应线圈壳体11内部的任一位置，进而感应线圈壳体 11内部可以集成其他元件，例如散热装置等。感应线圈壳体内部还可以安装低噪声放大器模块对感应到的环境电磁干扰进行初步放大。
122.需要说明的是，感应线圈壳体11可以为图7中所示的形状，也可以为长方体、正方体、圆柱体等，感应线圈壳体11的形状并不局限于图7中所示的形状，可以根据具体应用场景或者需要固定的位置进行设计。
123.在一些实施例中，部分感应装置10可以固定于待成像区域附近，用于感应射频装置23成像过程中环境中的电磁干扰，从而消除外界环境电磁干扰对磁共振成像的影响。
124.进一步地，固定于待成像区域附近的感应装置10可以具有不同的朝向，进而感应装置10可以实现对多种复杂来源的电磁干扰进行准确感应。
125.在一些实施例中，部分感应装置10可以固定于电气机柜221内部，感应线圈12连接对应的接收射频放大器227，用于感应电气机柜221内部功率元件引起的电磁干扰，这样感应装置10可以在内部功率元件附近直接感应功率元件引起的电磁干扰，而不至于被电气机柜221所屏蔽、衰减。
126.进一步地，固定于电气机柜221内部的部分感应装置10可以具有不同的朝向，进而
感应装置10实现对多种复杂来源的电磁干扰进行准确感应。
127.在一些实施例中，部分感应装置10可以固定于载物台271和/或支撑部271 内部，用于感应系统在成像过程中环境中的电磁干扰，从而消除外界环境电磁干扰对磁共振成像的影响。
128.进一步地，固定于载物台271和/或支撑部271内部的部分感应装置10可以具有不同的朝向，进而感应装置10实现对多种复杂来源的电磁干扰进行准确感应。
129.进一步地，可以选择合适的算法，例如公开号为cn113180636a、cn113176528a或cn113203969a中公开的干扰消除方法，处理感应线圈及发射 /接收线圈所采集的信号，从而消除发射/接收线圈所采集到的信号中的电磁干扰。
130.在一些实施例中，本实用新型的磁共振成像的主体设备20还可以包括无线通信装置24，无线通信装置24固定于电气装置22的电气机柜221的外部，通过接线面板229连接微型计算机222的sma接口，无线通信装置24可以用于与便携式设备通信，从而可以使用便携式设备控制扫描过程及查看检查结果。其中的便携式设备包括笔记本电脑、平板电脑、手机等。
131.在一些实施例中，本实用新型的扫描床27还可以包括连接装置25，电气装置22 与扫描床27通过连接装置25可拆卸连接；连接装置25既可以用于实现扫描床与磁共振成像设备之间的导向和锁紧；连接装置还用于实现射频装置与磁共振成像设备的电连接，以及实现感应装置与磁共振成像设备的电连接。
132.在一些实施例中，连接装置25包括一导向结构及一锁定结构；导向结构具体包括：导向块和导向杆；导向块上设有一导向槽；导向杆的两侧设有复数个凸轮轴承随动器。
133.导向槽设置于电气装置22上，导向杆设置于扫描床27上，或者导向槽设置于扫描床27上，导向杆设置于电气装置22上；锁定结构用于在导向杆进入导向槽的预设位置后，对导向杆进行定位，以使导向杆锁定在导向槽中。
134.在一些实施例中，本实用新型的磁共振成像的主体设备20还可以包括多个滚轮 26，即第二滚轮，多个滚轮26通过固定装置安装于电气机柜221底部。
135.在一些实施例中，本实用新型的扫描床27还可以包括多个滚轮26，即第一滚轮，多个滚轮26通过固定装置固定于扫描床27的支撑部272的底部。
136.通过滚轮26，可以便于本实用新型实施例的磁共振成像的主体设备20进行移动。
137.请参考图8，为本实用新型实施例提供的超低场磁共振成像系统的接收示意图，下面结合图8，阐述本实用新型实施例的工作原理：
138.微型计算机222用于在操作人员的控制下向谱仪223发出指令，以触发谱仪 223根据该指令生成梯度信号的波形和射频信号的波形。谱仪223生成的梯度信号经过梯度放大器224进行放大以后，通过上梯度线圈217和下梯度线圈218形成梯度磁场，从而实现针对磁共振信号(具体为磁共振成像信号)的空间编码。具体地，空间编码用于对磁共振信号进行空间定位，即区分磁共振信号的来源的位置。而谱仪223生成的射频信号经发射射频放大器225进行功率放大，发送至发射/接收线圈234，由发射/接收线圈234发射(此时发射/接收线圈234处于发射模式)射频信号，从而激发成像区域内的质子(氢原子核)。其中，被激发的质子可以发出射频信号，该射频信号可以被发射/接收线圈234(此时发射/接收线圈 234处于接收模式)接收到，发射/接收线圈234接收到射频信号后发送给接收射频放大器226，该射
频信号经过接收射频放大器226放大以后，再由谱仪223转化为数字信号，进而传送到微型计算机222进行处理，感应线圈12用于感应环境中和/或功率元件的电磁干扰信号，并经过接收射频放大器227进行功率放大后，再由谱仪223转化为数字信号并传送到微型计算222进行处理。微型计算机 222根据由接收射频放大器226和接收射频放大器227接收到的数字信号，消除成像过程中的电磁干扰，得到待扫描部位的图像并显示。此外，磁体还可以是能够生成主磁场的任何合适类型的磁体。
139.本实用新型实施例提供的超低场磁共振成像系统，通过设置感应装置10，配合相应的信号处理算法，使得磁共振成像的主体设备20无需在屏蔽间使用，实现开放式的磁共振成像，安装简便，可以极大地降低成本，并且，可以极大地扩展磁共振成像的应用场景。
140.以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。