[发明专利]具有储热器的磁共振成像系统及用于冷却的方法

说明书

技术领域

本文公开的主题一般涉及低温冷却磁共振成像(MRI)系统，以及更具体地，涉及用于冷却MRI系统的磁体线圈的系统和方法。

背景技术

在超导线圈MRI系统中，形成超导磁体的线圈通常使用氦容器低温冷却。在这些传统的MRI系统中，超导线圈在液氦(He)浴槽中冷却，以使得线圈浸没在液He中。该冷却布置需要使用极大的高压容器，其包含大量的液He(例如，1500-2000升的液He)。由此产生的结构不仅制造昂贵，而且笨重。

此外，在一些情形下，氦容器可能没有完全填充，诸如为了节省成本。在这种情况下，形成MRI超导磁体的线圈的部分导线会暴露于气体，而不是暴露于冷却液He。因此，不稳定性和可能的失超事件的可能性增加。在失超事件期间，这些系统中的液He会汽化，其中汽化He从磁体线圈浸没于其中的致冷剂浴槽中逸出。每次失超后接着的是磁体的重新填充和重新斜变(re-ramp)，这是昂贵和费时的事件。

因此，传统MRI系统中需要大量的液He。不仅需要大量的He用以填充大的氦容器，而且还随任何后续的重新填充而增加。

发明内容

根据一实施例，提供一种用于磁共振成像(MRI)磁体系统的冷却容器。该冷却容器包括含氦致冷剂的第一部分，其与MRI系统的多个磁体线圈接触。该冷却容器还包括第二部分，其与第一部分隔离并流体去耦合，该第二部分包含不同于氦致冷剂的材料并具有比第一部分更大的容积。

根据另一实施例，提供一种磁共振成像(MRI)磁体系统，其包括支撑主磁体线圈的主磁体线圈管和支撑补偿线圈的次级线圈管。MRI磁体系统还包括分开的冷却容器，其具有多个从物理上隔离的部分，每个部分包含不同的致冷剂，以及其中主磁体线圈和补偿线圈由隔离部分的一个中的致冷剂覆盖。

根据又一实施例，提供一种形成用于磁共振成像(MRI)系统的冷却容器的方法。该方法包括以同心布置的方式对准主磁体线圈管和次级线圈管，其中每个线圈管都具有磁体线圈。该方法还包括同心地在主磁体线圈管和次级线圈管之间插入分开的冷却组件。该分开的冷却组件包括两个隔离的部分，用于在其中接收氦致冷剂和另一种不同的致冷剂，其中用于接收氦致冷剂的部分小于用于接收不同的致冷剂的部分。该方法还包括耦合容器凸缘至同心对准的线圈管和分开的冷却组件的每一端。

附图说明

图1是磁共振成像(MRI)磁体系统的简化框图，其示出根据多种实施例形成的分开的冷却容器。

图2是示出根据多种实施例形成的分开的冷却容器布置的简图。

图3是根据一个实施例形成的分开的冷却容器的示意框图。

图4和图5是根据一个实施例的内部线圈管的透视图。

图6是根据一个实施例的外部线圈管的透视图。

图7是示出根据一个实施例的线圈管和冷却组件的分解透视图。

图8和图9是同心对准的图7的线圈管和冷却组件的透视图。

图10是同心对准的图7的线圈管和冷却组件的透视图，并示出容器凸缘。

图11是MRI系统的示意框图，其中可实现根据多种实施例形成的分开的冷却容器。

具体实施方式

在结合附图阅读时，将更好地理解前述概述以及随后对某些实施例的详细描述。就附图示出了多种实施例的功能块的简图而言，功能块并不必须指示硬件之间是分开的。因此，例如，一个或多个功能块可在单片硬件或多片硬件中实现。应该理解的是，多种实施例不限于图中所示的布置和手段。

如本文所使用的、以单数形式引述且跟随不定冠词“一”的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明了这种排除。此外，本发明对“一个实施例”的引用无意于解释为排除同样结合了引用特征的额外实施例的存在。此外，除非有相反的明确陈述，否则，“包括”或“具有”带特定性质的元件或多个元件的实施例可包括没有那种性质的附加元件。

多种实施例提供用于冷却磁共振成像(MRI)系统、特别是MRI系统的超导磁体的线圈的系统和方法。通过实践至少一个实施例，减少了用于冷却磁体的液氦(He)的容积，例如，从1500-2000升减少至大约200升，同时保持了超导磁体的线圈的完全浸没(即，超导磁体线圈的导线由液He覆盖)。