具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，包括磁共振线圈本体（1），共振线圈本体（1）上设有至少两个层叠布置的散热单元（2），散热单元（2）包括依次层叠贴合连接的传热桥（21）、第一导热绝缘垫片（22）和散热片（23），散热片（23）比传热桥（21）小，相邻的散热单元（2）之间通过传热桥（21）和传热桥（21）贴合连接，且由最末端的散热单元（2）通过传热桥（21）与磁共振线圈本体（1）贴合连接。本实用新型具有涡流伪影消除效果好、图像成像质量佳、通用性好、结构简单、成本低廉的优点。
【专利说明】具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁共振成像系统的线圈设备，具体涉及一种具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈。
【背景技术】
[0002]磁共振射频线圈是磁共振系统中重要的核心部件之一。人体在磁共振系统的激发下会自发辐射微弱的磁共振信号，该信号经射频线圈探测与放大送至谱仪进行解码处理。同时，射频线圈还会跟随谱仪的指令在调谐和非调谐状态间反复切换。通常，射频线圈由线圈主体、线缆和系统接头三大部分组成。射频线圈通常放置在磁共振系统的中心位置。该位置的电磁环境即复杂又恶劣，其中包括梯度线圈产生的低频切换磁场和射频发射线圈发射的大功率射频磁场。线圈会与这样的电磁场产生耦合，而耦合来的能量只能通过热能的形式释放掉。尽管为了减小这种耦合线圈中使用扼流器和收发开关等手段，但还是有可观量级的能量最终被耦合到线圈中使线圈表面发热。为了保证线圈试用期间表面温度可控，不在个别点聚集过多能量产生高温，就要在线圈内使用散热器。近年来随着线圈复杂程度的提高和系统能量的增强，线圈内发热量越来越大。为了降低热阻，线圈内使用的散热器体积也相应增大。而大体积的金属散热器会在梯度场的激励下产生涡旋电流。这些电流是在系统设计之外的并不为谱仪所知。其对主磁场和梯度场的干扰自然无法在最终图像中消除。这就是涡流伪影。为了降低线圈重量和体积，近年来线圈越来越轻薄。散热器自然就越来越接近成像区。原来尚可忽略的涡流伪影就逐渐凸显出来，在提高线圈性能和优化线圈外观间形成了一对矛盾。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种涡流伪影消除效果好、图像成像质量佳、通用性好、结构简单、成本低廉的具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]一种具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，包括磁共振线圈本体，所述共振线圈本体上设有至少两个层叠布置的散热单元，所述散热单元包括依次层叠贴合连接的传热桥、第一导热绝缘垫片和散热片，所述散热片比传热桥小，相邻的所述散热单元之间通过传热桥和传热桥贴合连接，且由最末端的散热单元通过传热桥与磁共振线圈本体贴合连接。
[0006]进一步地，所述相邻的散热单元之间设有第二导热绝缘垫片，且所述第二导热绝缘垫片一侧与一个散热单元的传热桥贴合连接、另一侧与另一个散热单元的传热桥贴合连接。
[0007]进一步地，所述最末端的散热单元与磁共振线圈本体之间设有第三导热绝缘垫片，所述第三导热绝缘垫片一侧与磁共振线圈本体贴合连接、另一侧与最末端的散热单元的传热桥贴合连接。
[0008]进一步地，所述传热桥为纯铝制成的薄片。[0009]本实用新型具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈具有下述优点:本实用新型包含至少两个层叠布置的散热单元，层叠布置的至少两个散热单元共同散热，能够保证散热效能，第一导热绝缘垫片能够实现传热桥、散热片之间的电气隔离，而且层叠布置的散热单元从电气连接关系上将散热器切分为多个独立部分的散热单元，从而限制了每一块散热片的尺寸，从而使得本实施例在磁共振系统的主磁场方向投影面积较小，该结构可以在保证散热器效能的同时有效地降低散热器在梯度场下产生的涡流伪影，具有涡流伪影消除效果好、图像成像质量佳、通用性好、结构简单、成本低廉的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本实用新型实施例的主视结构示意图。
[0012]图2为本实用新型实施例的主视分解结构示意图。
[0013]图例说明:1、共振线圈本体；2、散热单元；21、传热桥；22、第一导热绝缘垫片；23、散热片；4、第二导热绝缘垫片；3、第三导热绝缘垫片。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]如图1和图2所示，本实施例的具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，包括磁共振线圈本体1，共振线圈本体I上设有至少两个层叠布置的散热单元2，散热单元2包括依次层叠贴合连接的传热桥21、第一导热绝缘垫片22和散热片23，散热片23比传热桥21小，相邻的散热单元2之间通过传热桥21和传热桥21贴合连接，且由最末端的散热单元2通过传热桥21与磁共振线圈本体I贴合连接。本实施例包含至少两个层叠布置的散热单元2，多个散热单元2共同散热，能够保证散热效能，第一导热绝缘垫片22能够实现传热桥21、散热片23之间的电气隔离，而且层叠布置的散热单元2从电气连接关系上将散热器切分为多个独立部分的散热单元2，从而限制了每一块散热片23的尺寸，从而使得本实施例在磁共振系统的主磁场方向投影面积较小，该结构可以在保证散热器效能的同时有效地降低散热器在梯度场下产生的涡流伪影，具有涡流伪影消除效果好、图像成像质量佳、通用性好、结构简单、成本低廉的优点。以2K/W散热器为例，单块散热器在主磁场方向投影面积约为100平方厘米，通过本实施例将单块散热器替换成至少两个层叠布置的散热单元2，在层叠布置的散热单元2数量较多的情况下，最多可将散热器在主磁场方向投影面积控制在10平方厘米以内，因为成像区域内快速切换的磁场都是沿主磁场方向的，因此控制散热器在该平面上的投影面积就限制了涡旋电压幅值，降低涡旋电流强度，在相同梯度场切换率作用下，感应电压降低10倍，散热器内阻降低3倍，感应电流(即涡旋电流强度)降低约3倍，从而使得涡旋电流可流动的最大区域同时也受到限制，使得其产生的感应磁场影响范围也较小，最终达到了降低涡流伪影影响距离的目的。
[0016]本实施例中，相邻的散热单元2之间设有第二导热绝缘垫片4，且第二导热绝缘垫片4 一侧与一个散热单元2的传热桥21贴合连接、另一侧与另一个散热单元2的传热桥21贴合连接，第二导热绝缘垫片4能够进一步对相邻的散热单元2之间进行电气隔离。本实施例中，最末端的散热单元2与磁共振线圈本体I之间设有第三导热绝缘垫片3，第三导热绝缘垫片3 —侧与磁共振线圈本体I贴合连接、另一侧与最末端的散热单元2的传热桥21贴合连接，第三导热绝缘垫片3能够进一步对最末端的散热单元2与磁共振线圈本体I之间进行电气隔离。
[0017]本实施例中，传热桥21为纯铝制成的薄片，导热性能优良、加工简便、成本较低，能够在保证传热能力与对应散热片能力匹配的条件下尽量减小其截面积以利降低涡旋电
流强度。
[0018]本实施例在工作时，共振线圈本体I (热源)产生的热量经由各散热单元2的传热桥21到达散热器23并最终散发到外界环境中。该过程可简单抽象化为T=P/R。其中T为热源温升，P为热源功率，R为热阻。需要说明的是，本实施例中仅仅以两个散热单元2为例，毫无疑问，也可以通过增加散热单元2的数量可相应提高整体散热能力。参见图2，假设只有左侧只有一个散热单元2时，则有热阻R=Ra+Rb+Rc+Rd，其中Ra表示第二导热绝缘垫片4的热阻、Rb表不传热桥21的热阻、Re表不第一导热绝缘垫片22的热阻、Rd表不散热片23到外界环境热阻(即单个散热器23的散热能力)。若增加到本实施例所示的两个散热单元2，则有热阻R=Ra+(Rb+Rc+Rd) // (Ra+Rb+Rc+Rd)。可见增加到两个散热单元2后，散热能力几乎加倍。以此类推，继续增加散热单元2的数量可相应增加总体散热能力，并根据该公式可计算出热源温度。适当更改散热单元2数量就可以将共振线圈本体I (热源)的温度控制在器件可承受的范围内。假定要求将共振线圈本体I (热源)的温度控制在不得高于41°C的范围，则要限制散热器23表面温度，根据各条散热单元2支路上的热阻可计算出每条散热单元2支路上消耗的热量，再根据T=T0+Pa*Rd就可得知散热器23表面温度是否满足设计要求，式中TO代表环境温度，Pa为该支路消耗能量。当共振线圈本体I的温度(热源温度)和散热器23的温度都能满足设计要求时，对应的散热单元2的数量就是合适的设计值。
[0019]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，包括磁共振线圈本体(1)，其特征在于:所述共振线圈本体(I)上设有至少两个层叠布置的散热单元(2 )，所述散热单元(2 )包括依次层叠贴合连接的传热桥(21)、第一导热绝缘垫片(22)和散热片(23)，所述散热片(23)比传热桥(21)小，相邻的所述散热单元(2 )之间通过传热桥(21)和传热桥(21)贴合连接，且由最末端的散热单元(2 )通过传热桥(21)与磁共振线圈本体(I)贴合连接。
2.根据权利要求1所述的具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，其特征在于:所述相邻的散热单元(2)之间设有第二导热绝缘垫片(4)，且所述第二导热绝缘垫片(4) 一侧与一个散热单元(2)的传热桥(21)贴合连接、另一侧与另一个散热单元(2)的传热桥(21)贴合连接。
3.根据权利要求2所述的具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，其特征在于:所述最末端的散热单元(2)与磁共振线圈本体(I)之间设有第三导热绝缘垫片(3)，所述第三导热绝缘垫片(3) —侧与磁共振线圈本体(I)贴合连接、另一侧与最末端的散热单元(2)的传热桥(21)贴合连接。
4.根据权利要求3所述的具有降低涡流伪影功能的磁共振线圈，其特征在于:所述传热桥(21)为纯铝制成的薄片。
【文档编号】G01R33/36GK203773038SQ201420056860
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】王轶楠 申请人:上海辰光医疗科技股份有限公司