一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置，包括冷却头和冷却导管，冷却头通过冷却导管与外部冷却装置连接。通过供冷装置获得适于SQUID工作的超低温，并通过冷却导管和冷却头传导给SQUID，为SQUID提供超低温工作环境，需要封装的部分只是冷却头和部分冷却导管，无需使用液氦、液氮，需要封装的部分只是冷却头和冷却导管，结构简单、实用，节约工作、维护维护成本，适合作为手持式超低场MRI的SQUID的冷却装置。通过设置冷却胶囊，冷却胶囊与外部制冷装置可以择一使用，在外部制冷装置开启的情况下，还可以将使用过的冷却胶囊插入到冷却胶囊安装腔中，通过外部制冷装置，使冷却胶囊中的冷却剂重新液化，从而使冷却胶囊可以循环使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷却装置，尤其涉及一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置。
技术介绍
现有的MRI (Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)，其硬件设备主要包括计算机、磁体(或极化线圈)、梯度线圈、激励线圈、磁通量探头、接收线圈、数据获取模块、主控制模块、电力控制模块和接口模块。其中，激励线圈放置在接近被测物体的位置，用于产生对被测试物体不同部位的激励信号；磁体(或极化线圈)和梯度线圈均勻布置在被测物体的周围，用于产生规则的磁场；电力控制模块与数据获取模块、主控制模块和磁通量探头都电连接；接收线圈用于接收被测物体的磁共振信号，接收线圈的输出端与磁通量探头的输入端连接，磁通量探头的输出端与数据获取模块的输入端连接，数据获取模块的输出端与主控制模块的输入端连接，主控制模块的输出端与接口模块连接，接口模块与计算机连接。通过极化线圈和梯度线圈产生规则的磁场，使被测物体中的原子极化，按规则排列，再通过激励线圈对被测物体发出激励信号，使被测物体中规则排列的原子产生自旋而发出磁共振信号，磁共振信号由接收线圈接收后，经磁通量探头转化为电信号，并通过上述电路模块处理后传送给计算机，在计算机上采用成像公式，重建被测物体的图像。MRI在临床实用中主要有永磁型和超导型永磁型MRI价格较低，可达到临床检查的效果，但体积重量庞大，其中的磁体需大量采用价格昂贵的稀土材料。超导型MRI，目前是性能最好磁共振成像技术，但由于其磁通量探测头采用了需要在超低温下才能工作的超导磁体材料，需工作在超低温环境下，日常工作、维护需大量使用昂贵的液氦制冷剂，体积也非常庞大，不适合采购及日常预算不多的中小医院。由此可见，现有的永磁型MRI和超导型MRI结构都比较庞大，不适合做手持式设备，而且需要在电磁屏蔽室内操作。SQUID (Superconducting Quantum Interference Device,超导量子干涉器)作为目前世界上灵敏度最高的磁通量探测器，体积非常小，适合用于制成手持式超低场MRI系统，但目前由于仍需要采用液氦作为制冷剂制冷对SQUID进行冷却，其冷却结构比较庞大， 无法和SQUID封装在一起，这是导致目前无法采用SQUID制成手持式超低场MRI的一个重要原因，因此，目前还未出现利用SQUID作为核心部件制成手持式超低场MRI系统。而且，长期大量的使用液氦或液氮来冷却SQUID，这类制冷剂属于不可再生的稀缺资源，价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置，这种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置结构简单，体积小，适合作为手持式超低场MRI的 SQUID的冷却，冷却效果好，并且节约成本。采用的技术方案如下一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置，其特征是包括冷却头、冷却导管和供冷装置，冷却头与SQUID接触，冷却头通过冷却导管与供冷装置连接。要构成手持式MRI的基本要求是将极化线圈模块、梯度线圈模块、接收线圈模块、 冷却装置和SQUID均封装在探头外壳里面，然而，目前采用液氦、液氮的冷却方式明显不符合封装在一起的要求。本专利技术通过供冷装置获得适于SQUID工作的超低温，并通过冷却导管和冷却头传导给SQUID，为SQUID提供超低温工作环境，需要封装的部分只是冷却头和部分冷却导管，在供冷装置体积较小的情况下，还可以将供冷装置一并封装在探头外壳中，使手持化程度更高，实现简单，故适合作为手持式MRI的制冷装置使用，并且无需采用液氦冷却，节约工作、维护成本，简单实用。为了达到结构简单的目的，作为本专利技术的优选方案，其特征是所述供冷装置包括外部制冷装置，外部制冷装置与冷却导管连接。通过现有的外部制冷装置进行制冷，需要封装在探头外壳里面的只是冷却头和部分冷却导管，结构简单。上述外部制冷装置可采用美国Cryomech公司的PT405或欧洲的Thales Cryogenics公司的UP系列等，这两款超低温制冷器很适合为SQUID提供超低温的工作环境。为了达到使用方便的目的，作为本专利技术的另一种优选方案，其特征是所述供冷装置包括冷却胶囊安装腔和冷却胶囊；冷却胶囊包括胶囊接口模块模块、冷却剂注入口阀门、 胶囊腔体和冷却剂输出口阀门，胶囊腔体设有绝热层，冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门分设于胶囊腔体两端；冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门通过胶囊接口模块与主控制模块连接；冷却胶囊处于冷却胶囊安装腔中，冷却剂输出口阀门与冷却导管连接。胶囊接口模块与MRI的主控制模块连接，接受主控制模块的指令，使冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门关闭或开启。可以通过冷却剂注入口阀门向胶囊腔体中注入液氦、液氮等冷却剂， 通过冷却剂输出口阀门释放冷却剂经冷却头为SQUID冷却。将冷却胶囊与冷却胶囊安装腔做成插拔式，将充满冷却剂的冷却胶囊插入冷却胶囊安装腔中，由冷却胶囊释放冷却剂为 SQUID冷却，注入冷却胶囊中的冷却剂维持在能够满一次成像的剂量为准，因此冷却胶囊可以做得非常小，可以全部封装在探头外壳里面，使用方便，更适合MRI系统的手持化要求； 冷却胶囊在失去冷却作用的情况下，通过外部制冷装置，使冷却胶囊中的冷却剂重新液化， 从而使冷却胶囊可以循环使用。为了达到方便使用及循环使用的目的，作为本专利技术的另一种优选方案，其特征是 所述供冷装置包括外部制冷装置、冷却胶囊安装腔和冷却胶囊；外部制冷装置与冷却导管连接；冷却胶囊包括胶囊接口模块、冷却剂注入口阀门、胶囊腔体和冷却剂输出口阀门，胶囊腔体设有绝热层，冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门分设于胶囊腔体两端；冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门通过胶囊接口模块与主控制模块连接；冷却胶囊处于冷却胶囊安装腔中，冷却剂输出口阀门与冷却导管连接。在没有开启外部制冷装置的情况下，可以将充满冷却剂的冷却胶囊插入冷却胶囊安装腔中，由冷却胶囊释放冷却剂为SQUID冷却， 注入冷却胶囊中的冷却剂维持在能够满一次成像的剂量为准，因此冷却胶囊可以做得非常小，更适合MRI系统的手持化要求；而在不使用冷却胶囊冷却的情况下，可以通过外部制冷装置、冷却导管和冷却头来冷却；在外部制冷装置开启的情况下，可以将使用过的冷却胶囊 (已失去冷却作用)插入到冷却胶囊安装腔中，通过外部制冷装置，使冷却胶囊中的冷却剂重新液化，从而使冷却胶囊可以循环使用。本专利技术的手持式超低场MRI的SQUID冷却装置通过供冷装置获得适于SQUID工作的超低温，并通过冷却导管和冷却头传导给SQUID，为SQUID提供超低温工作环境，需要封装的部分只是冷却头和部分冷却导管，结构简单、实用，节约工作、维护维护成本，适合作为手持式超低场MRI的SQUID的冷却装置。通过设置冷却胶囊，并最小化冷却剂用量，在没有开启外部制冷装置的情况下，由冷却胶囊释放冷却剂为SQUID冷却，冷却胶囊可以做得非常小，更适合MRI系统的手持化要求；而在不使用冷却胶囊冷却或冷却剂急缺的情况下，可以通过外部制冷装置、冷却导管和冷却头来冷却，在外部制冷装置开启的情况下，可以将使用过的冷却胶囊(已失去冷却作用)插入到冷却胶囊安装腔中，通过外部制冷装置，使冷却胶囊中的冷却剂重新液化，从而使冷却胶囊可以循环使用。附图说明图1是本专利技术优选实施方式一本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种手持式超低场ＭＲＩ的ＳＱＵＩＤ冷却装置，其特征是：包括冷却头、冷却导管和供冷装置，冷却头与ＳＱＵＩＤ接触，冷却头通过冷却导管与供冷装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种手持式超低场MRI的SQUID冷却装置，其特征是包括冷却头、冷却导管和供冷装置，冷却头与SQUID接触，冷却头通过冷却导管与供冷装置连接。2.如权利要求1所述的SQUID冷却装置，其特征是所述供冷装置包括外部制冷装置， 外部制冷装置与冷却导管连接。3.如权利要求1所述的SQUID冷却装置，其特征是所述供冷装置包括冷却胶囊安装腔和冷却胶囊；冷却胶囊包括胶囊接口模块模块、冷却剂注入口阀门、胶囊腔体和冷却剂输出口阀门，胶囊腔体设有绝热层，冷却剂注入口阀门和冷却剂出口阀门分设于胶囊腔体两端；冷却剂注入口阀门和冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德来，林国臻，
申请(专利权)人：汕头市超声仪器研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：44