一種磁共振成像系統(tǒng)及其壓力控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像(MRI)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是利用磁共振現(xiàn)象進(jìn)行成像的一種技術(shù)。磁共振現(xiàn)象的原理主要包括:包含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子具有自旋運(yùn)動(dòng)，猶如一個(gè)小磁體，并且這些小磁體的自旋軸沒(méi)有一定的規(guī)律，如果施加外在磁場(chǎng)，這些小磁體將按外在磁場(chǎng)的磁力線重新排列，具體為在平行于或反平行于外在磁場(chǎng)磁力線的兩個(gè)方向排列，將上述平行于外在磁場(chǎng)磁力線的方向稱為正縱向軸，將上述反平行于外在磁場(chǎng)磁力線的方向稱為負(fù)縱向軸；原子核只具有縱向磁化分量，該縱向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定頻率的射頻(Rad1 Frequency, RF)脈沖激發(fā)處于外在磁場(chǎng)中的原子核，使這些原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸，產(chǎn)生共振，這就是磁共振現(xiàn)象。上述被激發(fā)的原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸之后，該原子核就具有了橫向磁化分量。停止發(fā)射射頻脈沖后，被激發(fā)的原子核發(fā)射回波信號(hào)，將吸收的能量逐步以電磁波的形式釋放出來(lái)，其相位和能級(jí)都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)，將原子核發(fā)射的回波信號(hào)經(jīng)過(guò)空間編碼等進(jìn)一步處理即可重建圖像。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)的磁共振成像系統(tǒng)中，需要通過(guò)液氦將磁共振成像系統(tǒng)的磁體冷卻來(lái)達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)從而產(chǎn)生強(qiáng)大的磁力。在上述過(guò)程中，磁共振成像系統(tǒng)的制冷裝置，即冷頭和壓縮機(jī)，不斷輸出冷量將液氦保持在4K的溫度從而彌補(bǔ)磁共振成像系統(tǒng)的冷量損失。
[0004]與此同時(shí)，由于冷頭和壓縮機(jī)不斷輸出冷量，所以會(huì)有多余的冷量產(chǎn)生，而多余的冷量會(huì)使磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部壓力低于大氣壓，而如果磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部壓力低于大氣壓，那么會(huì)有大氣進(jìn)入磁體內(nèi)部的危險(xiǎn)。因此，磁共振成像系統(tǒng)還需要利用壓力控制裝置將磁體內(nèi)部壓力保持在合理水平。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，壓力控制裝置通過(guò)精確提供與多余的冷量相應(yīng)的熱量從而抵消多余冷量帶來(lái)的負(fù)面影響。具體而言，壓力控制裝置包括一加熱單元，該加熱單元集成在磁體(液氦容器)內(nèi)部，該加熱單元精確提供與多余的冷量相應(yīng)的熱量，從而將磁體內(nèi)部壓力保持在一特定值。這種方式下，壓力控制裝置不斷工作，從而提供與(來(lái)自冷頭的)多余的冷量相應(yīng)的熱量來(lái)抵消多余的冷量，使得磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部壓力保持在一特定值。如上所述，由于冷頭和壓縮機(jī)不斷工作，該加熱單元也需要不斷工作才能產(chǎn)生與(來(lái)自冷頭的)多余的冷量相應(yīng)的熱量。因此，這種的工作模式會(huì)導(dǎo)致大量能源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了節(jié)約能源，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例提供一種磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置，所述磁體壓力控制裝置包括一壓力檢測(cè)單元和一控制單元，其中，所述壓力檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述磁體內(nèi)部的壓力并將一檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元，用于接收所述檢測(cè)結(jié)果并且用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果開(kāi)關(guān)所述磁共振成像系統(tǒng)的冷頭。
[0007]優(yōu)選地，所述控制單元還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與一第一壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果小于或等于所述第一壓力值，那么所述控制單元關(guān)閉所述冷頭。
[0008]優(yōu)選地,所述磁體壓力控制裝置還包括一加熱單元,所述加熱單元位于所述磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部并且用于對(duì)所述磁體內(nèi)部進(jìn)行加熱；所述控制單元，還用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果開(kāi)關(guān)所述加熱單元。
[0009]優(yōu)選地，所述控制單元還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與所述第一壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果小于或等于所述第一壓力值，那么所述控制單元關(guān)閉或開(kāi)啟所述加熱單元。
[0010]優(yōu)選地，所述控制單元還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與一第二壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果大于或等于所述第二壓力值，那么所述控制單元開(kāi)啟所述冷頭。
[0011]優(yōu)選地,所述磁體壓力控制裝置還包括一加熱單元,所述加熱單元位于所述磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部并且用于對(duì)所述磁體內(nèi)部進(jìn)行加熱；所述控制單元，還用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果開(kāi)關(guān)所述加熱單元。
[0012]優(yōu)選地，所述控制單元還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與所屬第二壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果大于或等于所述第二壓力值，那么所述控制單元關(guān)閉或開(kāi)啟所述加熱單元。
[0013]優(yōu)選地，所述磁體壓力控制裝置還包括一開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元用于檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)是否處于空閑狀態(tài)，其中，如果經(jīng)檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)不處于空閑狀態(tài)，那么所述開(kāi)關(guān)單元關(guān)閉該磁體壓力控制裝置；如果經(jīng)檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)，那么所述開(kāi)關(guān)單元關(guān)閉該磁體壓力控制裝置。
[0014]優(yōu)選地，所述磁體壓力控制裝置還包括一開(kāi)關(guān)單元，所述開(kāi)關(guān)單元用于檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)是否處于空閑狀態(tài)，其中，如果經(jīng)檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)不處于空閑狀態(tài)，那么所述開(kāi)關(guān)單元關(guān)閉該磁體壓力控制裝置；如果經(jīng)檢測(cè)所述磁共振成像系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)并且處于空閑狀態(tài)的時(shí)間大于或等于一特定時(shí)間，那么所述開(kāi)關(guān)單元關(guān)閉該磁體壓力控制裝置。
[0015]一種磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，包括任一上述的磁體壓力控制裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置的模塊示意圖。
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部壓力變化時(shí)序圖。
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置的工作時(shí)序圖。
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置的豐旲塊不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以闡述性說(shuō)明本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例提供一種磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置，所述磁體壓力控制裝置包括一壓力檢測(cè)單元和一控制單元，其中，所述壓力檢測(cè)單元，位于所述磁體內(nèi)部并且用于檢測(cè)所述磁體內(nèi)部的壓力并將一檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元，用于接收所述檢測(cè)結(jié)果并且用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果開(kāi)關(guān)所述磁共振成像系統(tǒng)的冷頭。
[0022]第一具體實(shí)施例
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置的模塊示意圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置100，包括一加熱單元101、一壓力檢測(cè)單元102和一控制單元103，其中，所述加熱單元101，位于所述磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部并且用于對(duì)所述磁體內(nèi)部進(jìn)行加熱；所述壓力檢測(cè)單元102，用于檢測(cè)所述磁體內(nèi)部的壓力并將一檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述控制單元103 ;所述控制單元103，用于接收所述檢測(cè)結(jié)果并且用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果開(kāi)關(guān)所述磁共振成像系統(tǒng)的冷頭200和所述加熱單元101。
[0024]具體而言，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置100的所述控制單元103還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與一第一壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果小于或等于所述第一壓力值，那么所述控制單元103關(guān)閉所述冷頭并且關(guān)閉(或開(kāi)啟)所述加熱單元。同時(shí)，所述控制單元103還用于將所述檢測(cè)結(jié)果與一第二壓力值比較，其中，如果所述檢測(cè)結(jié)果大于或等于所述第二壓力值，那么所述控制單元103開(kāi)啟所述冷頭200并且開(kāi)啟(或關(guān)閉)所述加熱單元101。
[0025]具體而言，圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體內(nèi)部壓力變化時(shí)序圖。如圖2所示，當(dāng)磁體內(nèi)部壓力小于一最小臨界壓力值Pmin時(shí)，磁體外部的空氣就存在進(jìn)入磁體內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)，因此在磁體內(nèi)部壓力下降至該最小臨界壓力值之前，需要關(guān)閉冷頭以升高磁體內(nèi)部的壓力。針對(duì)上述情況，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置100利用壓力檢測(cè)單元102檢測(cè)磁體內(nèi)部的壓力并將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述控制單元103 ;所述控制單元103，接收所述檢測(cè)結(jié)果并且將該檢測(cè)結(jié)果與一第一壓力值P1比較，如果該檢測(cè)結(jié)果小于或等于所述第一壓力值P1，那么所述控制單元103關(guān)閉所述冷頭200并且關(guān)閉所述加熱單元101，該第一壓力值P1大于最小臨界壓力值PMIN，因此保證磁體內(nèi)部壓力在降低至最大臨界壓力值Pmin之前得到升高。
[0026]同時(shí)，如圖2所示，當(dāng)磁體內(nèi)部壓力大于一最大臨界壓力值Pmax時(shí)，磁體內(nèi)部的氦氣就存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，因此在達(dá)到該最大臨界壓力值之前，需要開(kāi)啟冷頭從而凝結(jié)部分氦氣以降低磁體內(nèi)部的壓力。針對(duì)上述情況，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)的磁體壓力控制裝置100利用壓力檢測(cè)單元102檢測(cè)磁體內(nèi)部的壓力并將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送至所述控制單元103 ;所述控制單元103，接收所述檢測(cè)結(jié)果并且將該檢測(cè)結(jié)果與一第二壓力值匕比較，如果該檢測(cè)結(jié)果大于或等于所述第二壓力值P2，那么所述控制單元103開(kāi)啟所述冷頭200并且開(kāi)啟所述