專利名稱：用于定位永久磁塊的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像(MRI)，更具體地涉及用于裝配在MRI磁場發(fā)生器中使用的磁化過的永久磁塊的方法和裝置。
背景技術(shù)：
高均勻性的磁場對于使用磁共振成像(MRI)和核磁共振(NMR)系統(tǒng)作為醫(yī)療設(shè)備或化學(xué)/生物學(xué)設(shè)備來說是很有用的。目前可得到的大眾化且維護費用低的MRI系統(tǒng)使用永磁系統(tǒng)，其可在預(yù)定的空間(成像體積)內(nèi)產(chǎn)生中等范圍的均勻場(0.2到0.5特斯拉)。永磁系統(tǒng)通常使用多個永久磁塊如NdFeB來形成單個磁性體，并在成像體積內(nèi)獲得所需的高均勻性磁場。
對于用于使用永磁體的MRI的磁場發(fā)生器來說，這種裝置中所用的磁體通常由多個磁化塊體形成。然而，先在磁軛板上放置未磁化的材料塊體而后磁化各塊體是很困難的。因此，在實際制造中，塊體是在放到磁軛上之前制造并磁化的。然后將磁化塊體放在磁軛板上，使得各塊體都具有朝上的相同磁極。之后將極片放在磁化塊體的上方。
然而，對于高均勻性和精度的MRI系統(tǒng)來說，由于作用在相互之間和與其它磁性物體(如極片)之間的非常大的磁力特性，因此很難將永久磁塊定位在磁軛上。很明顯，對于裝配好的磁系統(tǒng)而言，磁場的均勻性很大程度上取決于裝配好的永久磁塊的定位。因此，磁塊尺寸的定位對于磁場的質(zhì)量，因而對MRI設(shè)備的磁場發(fā)生器的質(zhì)量來說是很重要的。由于存在著多種因素如材料的物理誤差、磁相互作用力、裝配誤差和工藝偏差等，裝配好的磁決將不會處于所希望的理想位置。為了獲得所需的磁場，經(jīng)常要調(diào)整磁塊的位置以實現(xiàn)更好的校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供了一種用于定位永久磁塊的方法。該方法包括提供多個磁化塊體；將磁化塊體定位在磁軛上并形成行，這是通過在塊體行的第一端利用第一夾緊件以及在該行的第二端利用第二夾緊件來施加機械作用力而實現(xiàn)的；以及通過使第一夾緊件移動離開第一端和使第二夾緊件朝向第二端移動來降低第一端處的機械作用力，從而重新定位塊體。
在另一方面，提供了一種磁塊定位裝置。該裝置包括具有第一端和遠離第一端的第二端的磁軛；在第一端處與磁軛相連的第一夾緊件支撐；可動地連接到第一夾緊件支撐上的第一夾緊件；在所述第二端處與所述磁軛相連的第二夾緊件支撐；以及可動地連接到所述第二夾緊件支撐上的第二夾緊件。
在另外一個方面，磁塊定位裝置包括板，其包括具有第一端和第二端的線性延伸的中間部分、從第一端中傾斜地延伸出的第一端部分和從第二端中傾斜地延伸出的第二端部分；至少在中間部分之上延伸的第一夾緊件固定器；以及安裝在第一端部分上的第二夾緊件固定器，第二夾緊件固定器與第一夾緊件固定器不共線。


圖1是成像系統(tǒng)的示意性框圖。
圖2是另一成像系統(tǒng)的示意性框圖。
圖3顯示了定位裝置的概觀。
圖4是圖3所示定位裝置的一個實施例的透視圖。
圖5是圖3所示定位裝置的一個實施例的透視圖。
圖6是圖3所示定位裝置的一個實施例的頂視圖。
圖7顯示了圖3所示定位裝置在使用時的一個實施例。
圖8顯示了圖3所示定位裝置在使用時的一個實施例。
圖中各標(biāo)號的含義如下10成像系統(tǒng)；12板狀磁軛；14柱狀磁軛；16 C形磁軛；18磁體；20極片基座；22支撐環(huán)；24極片；25間隙；26電子儀器；28顯示器；30定位裝置；32夾緊件；34夾緊件支撐；36螺紋部分；38表面；40板；42線性延伸的中間部分；44第一端；46第二端；48第一端部分；50第二端部分；52第一夾緊件固定器；54第二夾緊件固定器；56第三夾緊件固定器；58孔；60螺母；62隔塊。
具體實施例方式
本文中所使用的以單數(shù)形式表示并且前面帶有詞“一個”的元件或步驟應(yīng)當(dāng)被理解為不排除復(fù)數(shù)形式的所述元件或步驟，除非這些排除被明確地表述出來。此外，本發(fā)明的“一個實施例”的引用并不意味著其被理解為排除那些也包含了所述特征的其它實施例的存在。
圖1是成像系統(tǒng)10如MRI系統(tǒng)10的示意性框圖，其包括兩個板狀磁軛12以及多個在板狀磁軛12之間延伸的柱狀磁軛14?；蛘撸部墒褂镁哂袉蝹€C形磁軛16的MRI系統(tǒng)10，如圖2所示。系統(tǒng)10包括固定在磁軛表面上的磁體18、極片基座20以及固定在磁體18上的支撐環(huán)22，在各極片基座20和支撐環(huán)22上固定了極片24。在極片24之間形成了間隙25。待成像的主體部分插入到間隙25中。MRI系統(tǒng)10還可包括電子儀器26和顯示器28。電子儀器26可包括控制系統(tǒng)，例如計算機、發(fā)送器、接收器、成像器和/或存儲器。
圖3顯示了定位裝置30的概觀，其包括多個可動地相連的夾緊件32。如下面將詳細說明的那樣，可在系統(tǒng)10的制造期間移動夾緊件32來調(diào)節(jié)磁塊18(如圖1所示)的位置。
圖4是定位裝置30(如圖3所示)的一個實施例的透視圖，其包括安裝在磁軛12上的夾緊件支撐34。夾緊件支撐34包括多個帶有螺紋的部分36，夾緊件32與該螺紋部分36螺紋式連接。夾緊件32在與由磁軛12的表面38所限定的平面基本上平行的平面中延伸。夾緊件支撐34和夾緊件32由高強度的非磁性材料如316號不銹鋼制成。
在使用中，第一裝置30連接在磁軛12的一側(cè)，第二裝置30連接在磁軛12的另一側(cè)，使得第一和第二裝置30定位成第一裝置30的夾緊件32與第二裝置30的夾緊件32基本上對齊。如下面將詳細說明的那樣，多個塊體18被夾緊成在相對的夾緊件32之間形成一排。為了移動塊體18，松開夾緊件32以降低第一方向上的壓力，并且擰緊相對的夾緊件32，從而在與第一方向相反的第二方向上移動塊體18。在一個代表性實施例中且如圖8中最佳地顯示，使用了四個裝置30以便允許進行行定位和列定位。
圖5是定位裝置30的一個實施例的透視圖，圖6是其頂視圖。夾緊件支撐34包括板40，其包括具有第一端44和第二端46的線性延伸的中間部分42。板40還包括從第一端44中傾斜地延伸出的第一端部分48，以及從第二端44中傾斜地延伸出的第二端部分50。在一個代表性實施例中，端部分48和50以約60度的角度延伸，這樣，當(dāng)將四個定位裝置30設(shè)置成方形時，就形成了一個六邊形的開口。第一夾緊件固定器52至少在中間部分42上延伸。在一個代表性實施例中，第一夾緊件固定器52延伸到兩個端部分48和50中。第二夾緊件固定器54安裝在第一端部分48上。第三夾緊件固定器56安裝在第二端50上。第二和第三夾緊件固定器54，56相互間線性地對齊，但與第一夾緊件固定器52不共線。夾緊件32延伸穿過固定器52，54和56中的孔58，并用多個螺母60固定住?？?8可帶有螺紋或無螺紋。夾緊件32包括帶有螺紋的主體，使得夾緊件32的至少一部分具有螺紋。
圖7和8顯示了使用定位裝置30來定位塊體18的情況。在一個實施例中，首先通過螺栓將夾緊件支撐34在多個側(cè)面(如前面和后面)處連接到磁軛12上。將多個夾緊件32連接在四個側(cè)面(前面、后面、左面和右面)上，其方式使得夾緊件32的頂端將推動非磁性的隔塊62，并因而導(dǎo)致了作用在磁塊18上的力(壓力)。
在將夾緊件32連接到夾緊件支撐34上之后，將用于相同行或列的相對的螺母60(如前后或左右)擰緊，以便增加壓力來消除磁塊18之間的間隙，直到所有磁塊18均被擰緊并在前后和左右方向上獲得良好的充填因數(shù)。
測量磁塊18與所設(shè)計的磁中心之間的偏離，并通過輕微地釋放一側(cè)的夾緊件32和擰緊相對的夾緊件32(以增加壓力)來將塊體18推向其所需位置，從而調(diào)整塊體的位置。這一操作從中心行逐漸推及到兩個側(cè)面(右側(cè)和左側(cè))，然后從中心列逐漸推及到兩個表面(前面和后面)，如果需要的話可對非中心的行和列重復(fù)上述過程，直到所有塊體18都處于其所需位置為止。在所有塊體18都處于所需位置上之后，利用永久性的夾具(未示出)來固定地保持塊體18，并且撤去夾緊件32和夾緊件支撐34。
本文所述的方法和裝置提供了一種在MRI磁場發(fā)生器的磁軛上定位磁塊的新穎方案。本文所述的方法和裝置還提供了用于定位磁塊的便攜式方法和裝置。
在上文中詳細地介紹了用于定位磁塊的方法和裝置的代表性實施例。該方法和裝置并不限于本文所述的具體實施例，相反，各方法和裝置的部分都可相對于本文所述的其它部分獨立且單獨地使用。此外，各方法和裝置的部分也可與本文所述的其它部分組合起來使用。
雖然已經(jīng)就多種具體的實施例介紹了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可對本發(fā)明進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種磁塊定位裝置(30)，包括磁軛(12)，其具有第一端和遠離所述第一端的第二端；在所述第一端處與所述磁軛相連的第一夾緊件支撐(34)；與所述第一夾緊件支撐可動地相連的第一夾緊件(32)；在所述第二端處與所述磁軛相連的第二夾緊件支撐(34)；和與所述第二夾緊件支撐可動地相連的第二夾緊件(32)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(30)，其特征在于，所述第一夾緊件支撐(34)包括帶有螺紋的部分(36)，所述第一夾緊件(32)與所述帶有螺紋的部分螺紋式相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(30)，其特征在于，所述第一夾緊件支撐(34)包括孔(58)，所述第一夾緊件(32)包括帶有螺紋的主體，所述裝置還包括在所述孔的第一側(cè)與所述第一夾緊件螺紋式接合的第一螺母(60)；和在所述孔的第二側(cè)與所述第一夾緊件螺紋式接合的第二螺母(60)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(30)，其特征在于，所述磁軛(12)為基本上平坦的，限定了一個磁軛面，所述第一夾緊件(32)在基本上平行于所述磁軛面的平面中延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(30)，其特征在于，所述第二夾緊件(32)在基本上平行于所述磁軛面的平面中延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置(30)，其特征在于，所述第二夾緊件(32)與所述第一夾緊件基本上軸向地對齊。
7.一種磁塊定位裝置(30)，包括板(40)，其包括具有第一端(44)和第二端(46)的線性延伸的中間部分(42)；從所述第一端中傾斜地延伸出來的第一端部分(48)；和從所述第二端中傾斜地延伸出來的第二端部分(50)；至少在所述中間部分上延伸的第一夾緊件固定器(52)；以及安裝在所述第一端部分上的第二夾緊件固定器(54)，所述第二夾緊件固定器與所述第一夾緊件固定器不共線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置(30)，其特征在于，所述第一端部分(48)以約60度的角度從所述第一端中傾斜地延伸出來，所述第二端部分(50)以約60度的角度從所述第二端中傾斜地延伸出來。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(30)，其特征在于，所述第一夾緊件固定器(52)延伸到所述第一端部分(48)和所述第二端部分(50)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置(30)，其特征在于，所述裝置還包括安裝在所述第二端部分(50)上的第三夾緊件固定器(56)，所述第三夾緊件與所述第一夾緊件固定器(52)不共線。
全文摘要
一種用于定位永久磁塊(18)的方法，包括提供多個磁化塊體；將磁化塊體定位在磁軛(12)上并形成行，這是通過在塊體行的第一端利用第一夾緊件(32)以及在該行的第二端利用第二夾緊件(32)來施加機械作用力而實現(xiàn)的；以及通過使第一夾緊件移動離開第一端和使第二夾緊件朝向第二端移動來降低第一端處的機械作用力，從而重新定位塊體。
文檔編號H01F7/02GK1535656SQ200410032418
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者J·鄭, J·黃, R·F·羅赫納, W·沈, H·尤若, G·瓦德, B·X·徐, J 鄭, 徐, 羅赫納 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司