一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备制造技术

一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，包括超导磁体组件（1）和梯度线圈组件（2），其特征是还包括阻尼层（3），所述阻尼层（3）设置在超导磁体组件（1）和梯度线圈组件（2）之间。?本实用新型专利技术的降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备超导磁体与梯度线圈中间介质的阻尼增大，可以显著降低梯度线圈造成的噪音。具体优点是可以降低磁共振成像设备扫描成像时的噪音，减轻噪音对扫描对象的影响，舒缓扫描对象的紧张感。可以降低磁共振成像设备扫描成像时的振动，减少振动对成像质量的影响。应用优点有本实用新型专利技术实施成本低，简单易行。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁共振成像领域，尤其是一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备。
技术介绍
磁共振成像(MRI)扫描仪普遍的应用于临床研究和医学诊断中。常见的高达3特斯拉的磁场强度，允许使用快速扫描序列进行高分辨率成像。然而，随着磁场强度的增加，扫描时所产生的声学噪音也在增加。扫描序列的电流快速切换使梯度线圈产生振动，可能会导致糟糕的图像质量和高分贝噪声。Price等[1]给出了商用MRI系统磁场强度从0.2特斯拉到3特斯拉变化时，声学噪声的概述。在使用快速扫描序列时，噪声级别因场强而变化，由0.2 - 0.5特斯拉系统的85分贝到3T系统的115分贝，他们指出如果增加梯度强度和梯度爬升速率，噪音级别会更高，甚至3特斯拉磁体系统可以达到130分贝。毫无疑问，必须降低噪声，以避免医疗工作人员和病人的不适。Mannsfield等[2]提出了一个革命性的梯度线圈设计、使用额外的线圈来抵消梯度线圈载体的振动。这个技术在一个较窄的频带范围内，在给定的线圈载体材料下，降低噪音的最大值达到了 50分贝[3]。该技术申请了美国专利，专利号为US2003155174A1。Katsunuma等[4]提出了一个振动隔绝的梯度线圈设计方案,将梯度线圈密封于一个真空腔中，噪音减少值超过10分贝，如果梯度线圈独立支撑，噪音减少值达到23分贝。该技术申请了美国专利，专利号为US2005156595。Mechefske等[5]在4特斯拉磁体系统的梯度线圈内表面安装优化设计后的吸声衬垫，降低噪声最大值达17分贝。磁共振成像(MRI)扫描仪在医学成像中广泛应用。梯度扫描序列电流的快速切换使梯度线圈产生振动，会导致图像质量不够清晰并且产生高分贝噪声。本文用有限元方法模拟了多种工况下的梯度线圈的振动和噪声，分析结果认为阻尼特性是影响梯度线圈振动噪声性能的关键特性，并在此基础上提出了一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备。参考文献:[I] Price, DeWildej Papadakij Curran, and Kitneyj “Investigationof acoustic noise on 15 mri scanners from 0.2t to 3t，” Journal of magneticresonance imaging, vol.13，pp.288 - 293，2001.[2] P.Mansfield, P.Glover, and R.Bowtellj “Active acousticscreening: design principles for quiet gradient coils in mri, ” Meas Sc1.Technol.，vol.5，pp.1021 - 1025，1994.[3] B.L W.Chapman, B.Haywood, and P.Mansfield, “Optimized gradientpulse for use with epi employing active acoustic control, ” Magnetic Resonancein Medicine, vol.50，p.931935，2003.[4] A.Katsunumaj H.Takamorij Y.Sakakuraj Y.Hamamurej Y.0goj and R.Katayamaj “Quiet mri with novel acoustic noise reduction, ” Magnetic ResonanceMaterials in Physics, iology and Medicine, vol.13，pp.139 - 144，2002.[5] Chris K.Mechefske ；Ryan Geris ；Joseph S.Gati ；Brian K.Rutt ；Magnetic resonance materials in physics, biology, and medicine ； 1352—8661 ；2002 ； vol.13 ； n0.3 ； p.172-176[6] E.L Kinsler.et.al..Fundamentals of Acoustics.John Wiley andSons.New York.pp.98-123.1982.[7] 0.C.Zienkiewicz.R.E.Newton.〃Coupled Vibrations of a StructureSubmerged in a Compressible Fluid.Proceedings of the Symposium on FiniteElement Techniques.University of Stuttgart.Germany.June 1969.[8] A.Craggs.〃A Finite Element Model for Acoustically Lined SmallRooms' Journal of Sound and Vibration.Vol.108，N0.2.pp.327-337.
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，可有效降低梯度线圈的振动噪声。本技术的技术方案是:一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，包括超导磁体组件I和梯度线圈组件2，还包括阻尼层3，所述阻尼层3设置在超导磁体组件I和梯度线圈组件2之间。所述阻尼层3为圆筒形。所述阻尼层3由多根阻尼管4组成。所述阻尼层3至少包括一根呈螺纹装排部的阻尼管4组成。所述阻尼管4为空心管。所述阻尼管4的材质为硅胶。所述阻尼管4内密封有压缩空气。所述阻尼管4内密封有压力液体。本技术的有益效果是:本技术的降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备超导磁体与梯度线圈中间介质的阻尼增大，可以显著降低梯度线圈造成的噪音。具体优点是可以降低磁共振成像设备扫描成像时的噪音，减轻噪音对扫描对象的影响，舒缓扫描对象的紧张感。可以降低磁共振成像设备扫描成像时的振动，减少振动对成像质量的影响。应用优点有本专利技术施成本低，简单易行。附图说明图1是本技术的简单分析模型中电流载荷曲线图。图2是本技术的简单分析模型中最大位移响应曲线图。图3是本技术的梯度线圈NF8501的瞬态分析中最大位移响应曲线图。图4是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中不同幅值激励力扫频计算时最大噪声与扫频频率的对应曲线图。图5是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中不同幅值激励力扫频计算时位移比较图。图6是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中不同阻尼扫频计算时噪声比较图。图7是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中增加阻尼后的噪声比较图。图8是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中增加阻尼后梯度线圈的最大位移图。图9是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中约束面积变化时的位移关系图。图10是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中约束面积和噪声差值关系图。图11是本技术的梯度线圈NF8501的谐响应分析中约束位置和噪声关系图。图12是本技术的加载线圈洛伦兹力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，包括超导磁体组件（1）和梯度线圈组件（2），其特征是还包括阻尼层（3），所述阻尼层（3）设置在超导磁体组件（1）和梯度线圈组件（2）之间。

【技术特征摘要】
1.一种降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，包括超导磁体组件(I)和梯度线圈组件(2)，其特征是还包括阻尼层(3)，所述阻尼层(3)设置在超导磁体组件(I)和梯度线圈组件(2)之间。2.根据权利要求1所述的降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，其特征在于所述阻尼层(3)为圆筒形。3.根据权利要求1所述的降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，其特征在于所述阻尼层(3)由多根阻尼管(4)组成。4.根据权利要求1所述的降低梯度线圈振动噪声的磁共振成像设备，其特征在于所述阻尼...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵华炜，史永凌，冯斌，黄廷庆，田洪君，
申请(专利权)人：南京丰盛超导技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：