通过mpi法和mri法对测量目标进行顺序检查的装置的制造方法_3

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此外还示出匀场线圈系统110、作为驱动场的被动屏蔽 部120的铜管、MRI梯度线圈系统130、驱动场线圈系统140和MRITx/RxRF线圈系统150。 测量目标170W及检查空间161、162简略示出。
[0074] 图2示出在MPI模块中(选择场)图1的纵向剖视图。
[0075] 较密的阴影线表示主磁线圈系统100al、100a2、l(K)bl、l(K)b2的离开图平面的电 流,较疏的阴影线表示进入图平面的电流。两个分线圈系统lOOal-2和10化1-2串联,但通 过操作极性变换装置190W相反的极性连接在电源件180上。
[0076] 图3示出用于驱动场通道的驱动场线圈系统的电接头的示意性剖视图。
[0077] HF绞合线330al、330a2、330bl、330b2作为缠绕的四极子在驱动场线圈系统的用 冷却介质320填充的供应或排出管道310中分布。
[007引 图4示出主磁线圈系统在MRI模式中(极化场分布)沿Z轴(在r= 0cm处)的 轴向场分布。
[0079] 图5示出主磁线圈系统在MRI模式中(极化场分布)在MRI检查空间162的区域 中沿Z轴(在r=0cm处)的轴向场分布。
[0080] 图6示出在MRI检查空间162的区域中极化场的均匀度标绘图。
[0081] 图7示出极化场的杂散场标绘图。
[00間 图8示出主磁线圈系统在MPI模块中(选择场分布)沿Z轴(在r= 0cm处)的 轴向场分布。
[008引 图9示出主磁线圈系统在MPI模式中(选择场分布)在MPI检查空间161或无场 点的区域中沿Z轴(在r=0cm处)的轴向场分布。
[0084] 图10示出主磁线圈系统在MPI模式中(选择场分布)在MPI检查空间161或无 场点的区域中在Z= 80cm处的径向场分布。
[0085] 图11示出选择场的杂散场标绘图。
【具体实施方式】
[0086] 在图1和2中示出的实施例示出了适用于小动物研究MPI-MRI混合系统的整体式 结构,所述结构包含所有在权利要求中记载的分部件并且实现了通过MPI和MRI在不移动 测量目标情况下进行交替/顺序的检查。通过该种整体式的结构,各分部件,例如主磁线圈 系统、控制软件、数据采集部件、电流或电压源、用于混合系统的可靠运行的安全监控装置、 冷却设备W及试验室基础设施都可W用于两个运行模式(MPI和MRI)。
[0087] 在该实施例中,主磁线圈系统由两个同轴设置的螺线管性的分线圈系统lOOal、 100a2;100bl、100b2实现,该两个分线圈系统关于垂直于Z轴的中平面镜像对称地设置。每 个所述电阻式的分线圈系统通过空屯、铜导体实现,所述空屯、铜导体的边长为lOmmxlOmm、孔 径为4mm,该些空屯、铜导体电串联,而对于冷却是并联的。
[008引主磁线圈系统的结构形式在61kW的最大功率损失方面针对在检查空间162中通 过分散的电流密度分布实现的强度为0. 5T的6阶磁场优化。该意味着,在该种结构形式中 电流密度沿轴向W及沿径向都在线圈的整个范围上均匀地分布。由此得到820mm的总长、 600mm的外直径、328mm的内直径和约1000kg的铜重量,其中分线圈系统a和b分别由分线 圈系统单元lOOal和100a2或lOObl和100b2组成,所述分线圈系统单元包含22或14各 同轴设置的空屯、铜导体元件22或14,它们分别具有12或10个径向应。空屯、铜导体由冷却 介质流动通过。
[0089] 在线性调节的电源件180提供500AWppm保持稳定的直流电流时,在MRI模式中, 即分线圈系统a(100al、100a2)和b(l(K)bl、l(K)b2)W相同的极性串联(见图1)时,得到强 度为0. 5T的6阶磁场(极化场)(见图4、5、6),而在在MPI模式中(分线圈系统adOOal、 100a2)和b(l(K)bl、l(K)b2)W相反的极性串联(见图2)),得到沿Z方向2. 2T/m的磁场梯 度(选择场),所述磁场梯度包括无场点(见图8、9、10),所述无场点构成检查空间(161) 的中屯、。
[0090] 分线圈系统、在该实施例中是分线圈系统lOOal和100a2的极性变换W及由此还 模式转换通过集成在用于主磁线圈系统的电源件180中的极性变换装置190实现。通过将 极性变换装置190设置在电源件190的内部确保了可靠的极性变换,因为只有在磁场消除 (电路强度=0A)时才允许分线圈系统adOOal和100a2)的电流方向发生逆转。
[0091] 为了提高MRI模式中的磁场均匀度,集成电阻式的电磁线圈系统,所述电磁线圈 系统用作具有W下匀场频移(Shimhilben)的二阶的匀场线圈系统110 ;
[009引Gz2= 0. 053T/m'2/A,G xz= G Yz= 0.018T/m'2/A,G x2-y2= G XY= 0.012T/m'2/A.
[009引 由HF绞合线制成的、受主动屏蔽的MRI梯度线圈系统130用于MRI模式中的位置 编码W及用作一阶匀场线圈系统,所述MRI梯度线圈系统具有W下频移(册ben):
[0094] Gx= 8 y T/cm/A,G Y= 9. 7 y T/cm/A,G z= 8. 5 y T/cm/A.
[0095] 通过HF绞合线的构型化及利用主动的、不导电/导电性极低的冷却装置(塑料冷 却通道,冷却介质;去除矿物质的水),所述MRI梯度线圈系统具有快速的切换特性并且由 此具有精确的梯度轨迹,并且此外对于驱动场线圈系统140的NF福射是透明的。由于MRI 梯度系统对于NF福射的该种透明性,使得在MPI模式下通过驱动场在周围的导电结构中感 应生成的祸流最小化。
[0096] 此外,该实施例同时还包含MRIHF发送-接收线圈(Tx/Rx)150,所述线圈被调节 到0.5T的拉莫频率。MRI-RF线圈150作为最内侧的元件(即在驱动场线圈口的内部(见 图1和2))最靠近测量目标170,W便使该MRI-RF线圈150的灵敏度最大化。
[0097] 图7中示出所述装置在MRI模式下(极化场)的杂散场标绘图。
[009引在MPI模式下,电阻式的驱动场线圈系统140用作NF发送-接收线圈(Tx/Rx),所 述驱动场线圈系统的场偏移(Fel化ilben)为:
[0099]Bx= 0,095mT/A,By= 0,085mT/A,Bz= 0,133mT/A.
[0100] 该线圈系统同样由HF绞合线制成并且实现为具有主动的不导电冷却装置(玻璃 纤维强化的冷却通道,冷却介质;变压器油)。
[0101] 通过用HF绞合线实现的结构,与实屯、丝相比,对于高频电流的线路损失最小化, 该是因为有效地参与电流的横截面对于HF绞合线中的高频电流最大化(集肤效应、邻近效 应)。在驱动场线圈系统140内部通过不导电的玻璃纤维强化冷却通道构成冷却装置使得 该种结构中的祸流最小化。
[0102] 通过使MPI驱动场线圈系统的电接头330al-2、330bl-2作为缠绕的四极子分布 (见图3),各个MPI驱动场通道的干扰信号的禪合和对其的灵敏度最小化。此外,通过使四 极子布置结构分布在用于冷却介质320的供应或排出管道310中,已经对MPI驱动场线圈 系统实现了主动冷却,并且由此可W在所使用的导向横截面方面实现最小化。
[010引驱动场线圈系统通过直径为300mm的铜管110被动屏蔽。图11中示出了在MPI模式下(选择场)所述装置的杂散场标绘图。
[0104] 通过同屯、地设置所有产生磁场的元件(主磁线圈系统100al-2、l(K)bl-2、匀场线 圈系统110、MRI梯度线圈系统130和驱动场线圈系统140),该些部件的磁中屯、并且由此还 有两个检查空间161、162的中屯、落于相同的空间点。
[010引该装置由于其特性使得可化围过MPI和MRI交替地检查测量目标170,其中通过逆 转分线圈系统lOOal和100a2或lOObl或10化2的电流在测量目标170不转移的情况下就 实现了模式变换。
[0106] 附图标记列表
[0107] 100al、100a2 分线圈系统a
[010引 100bl、100b2 分线圈系统b
[0109] 110 匀场线圈系统
[0110] 120 被动
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