[发明专利]电阻电磁体系统

说明书

具有用于全身磁共振成像(MRI)的电阻螺线管电磁体的MRI系统可以在电磁体的包络内包括铁磁材料，也就是围绕电磁的体积区域包括产生主电磁场的导体。该系统可以配置为具有至少0.05特斯拉的场强，并且其主电磁场可以由导体层而不是导体束产生。可以使用诸如玻璃纤维之类的非金属成形器来制造某些电磁体设计，并且可以将这些电磁体设计构造成通过用环氧树脂将它们全部固定在一起而与导体层一起形成刚性物体。电磁体可以被配置为具有两个分开的半部，它们可以通过诸如碳纤维的固定结构保持分开。本文中用于某些电磁体的电源在180Hz或更高频率处可具有至少万分之一的电流波动，而不需要额外的电流过滤器。

相关申请

本申请要求于2018年5月16日提交的名称为“电阻电磁体系统和方法(ResistiveElectromagnet Systems and Methods)”的美国临时申请No.62/672,525和2018年5月29日提交的名称为“电阻电磁体设计和配置(Resistive Electromagnet Design andConstruction)”的美国临时申请No.62/677,546的优先权和权益，它们各自的内容由此通过引用以其整体结合进来。

背景技术

磁共振成像(MRI)或核磁共振成像是一种非侵入性成像技术，该技术利用射频脉冲、强磁场(通过跨过其而施加的弱梯度场进行修改，以定位和编码或解码相位和频率)与身体组织之间的相互作用，来从患者体内获取投影、频谱信号以及平面或体积的图像。磁共振成像在软组织成像中特别有用，且可用于疾病的诊断。实时或电影MRI可以用于诊断需要对患者内的移动结构成像的医学状况。实时MRI也可以与介入程序(例如放射治疗或图像引导手术)结合使用，并且还可以在规划这样的程序时使用。

发明内容

公开了可以在磁共振成像系统中利用的电磁体设计。某些实施例可以包括用于全身MRI的电阻螺线管电磁体，其包括在电磁体的包络内的导体和铁磁材料。电磁体可以是有间隙的，铁磁材料可以是钢。在一些变型中，电磁体可以被配置为用于在电磁体内的仅一个周向方向上流动电流。

电磁体可以被配置为用于全身MRI的电阻螺线管电磁体，其具有至少0.05特斯拉的场强，包括用于产生电磁体的主电磁场的导体，其中主电磁场不是导体束产生的。在一些变型中，主电磁场可以由导体的层(例如，少于十层)产生。

本文公开的电磁体设计可以利用非金属成形器来支撑导体，例如玻璃纤维成形器。非金属成形器和导体的层可以被配置成通过用环氧树脂将它们固定在一起而形成刚性物体。电磁体可以具有两个半部，并且这两个半部可以由固定结构保持分开，该固定结构可以由碳纤维制成。在一个实施例中，可以利用具有大于0.5平方厘米的横截面积的导体。

在另一个实施例中，磁共振成像系统可以包括用于全身MRI的电阻螺线管电磁体，其具有至少0.05特斯拉的场强，其中导体用于产生电磁体的主电磁场，该主电磁场覆盖电磁体包络的至少50％。

在本文公开的某些系统中，用于为电阻电磁体供电的电源在180Hz或更高的频率下可具有超过万分之一电流波动，并且可不包括与由电阻电磁体本身提供的过滤分开的电流过滤器本身。电源也可以是单通道电源，并且可不包括有源电流控制。在某些实施例中，系统可以包括电池，其中电阻电磁体可以连接到电池，并且系统可以被配置为使得电池可以由电源充电。该系统还可以包括燃料电池，其中该系统可以被配置为使得燃料电池位于电源和电阻电磁体之间。