[发明专利]超导磁体无源匀场方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超导磁体匀场方法，尤其是一种运用于核磁共振设备中的超导磁体无源匀场方法。

背景技术

磁共振扫描成像技术不仅要求较高的恒定磁场，还要求恒定磁场有较高的均匀性。所谓的磁场均匀性是指在一定的容积范围内磁场强度的均一性，也就是单位面积内通过的磁力线数目的一致性，磁场的均匀性采用磁场均匀度来衡量。

磁共振成像技术对主磁场均匀度的要求很高，原因在于：高均匀度的场强有助于提高图像信噪比；场强均匀是保证磁共振成像信号空间定位准确性的前提；场强均匀可减少伪影，特别是磁化率伪影；高度均匀的磁场有利于进行大视野的扫描，尤其肩关节等偏中心部位的磁共振成像检查；只有高度均匀的磁场才能充分利用脂肪饱和技术进行脂肪抑制扫描等等。

然而受磁体设计和制造工艺限制，主磁体所要求的空间内磁场无法到要求的均匀度。为了提高磁场均匀度，需要对磁共振系统进行进一步的匀场。匀场是指调节磁场中某区间内磁场分布均匀性的操作过程。磁场匀场是一个相当困难的课题，需要调试人员花大量的时间和精力。

磁共振系统的匀场方法已知有两种：无源匀场和有源匀场。有源匀场，需要安装若干个小线圈组成的匀场线圈阵列，通过适当调整匀场线圈阵列中各线圈的电流强度，使其周围的局部磁场发生变化来调节主磁场以提高磁场整体均匀性。在有源匀场过程中，匀场电源的质量对匀场效果起着至关重要的作用。匀场电源波动时，不仅匀场目的达不到，而且主磁场的稳定性会变差。

无源匀场就是在磁体的匀场孔内壁上添加专用的匀场小片以使实际磁场变形，使其更接近所设计的磁场，达到所需的磁场均匀度，此种匀场技术无需电源，称为无源匀场。无源匀场时，首先升场从而获得磁体磁场的参数与不均匀性，此时再计算出每个磁体的匀场孔内所需加入的匀场小片以达到匀强磁场，要求的磁场均匀度，匀场小片均放入匀场体盘(shimtray)中，然后匀场体盘插入到相应的匀场孔中，因此，实际上也是在计算匀场体盘中加入的匀场小片量。在计算完毕后将匀场体盘内加入相应数量的匀场小片，然后使磁场降场，由于此时没有或减少了磁力作用，匀场体盘可以很容易放入相应的匀场孔中。由于理论计算不可能一次完全达到实际需要，因此还需升场测得加入匀场体盘后的不均匀性及误差，然后再反复计算和微量调节少数匀场体盘中的匀场小片量，这个过程就需要将需调节的匀场体盘拔出然后插入，倘若不降低磁体磁场，则匀场体盘的拔出插入将非常困难，容易发生安全事故，几乎难以操作；而倘若磁体降场，则由于匀场体盘的运动本身对磁体的磁场有一定的影响，这就需要反复的降场，升场，计算，微调，才能最终达到磁体的匀强磁场的效果，这种方法由于需要反复启动超导磁体，因此要消耗大量液氦，浪费能源和时间，人员及磁体的安全性也成问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速达到匀强磁场的超导磁体无源匀场方法。

本发明解决其技术问题所采用的超导磁体无源匀场方法，包括以下步骤：

A、运行超导磁体使其升场，测得超导磁体的磁场均匀度；

B、保留至少一条匀场体盘不加入匀场小片；计算出其它匀场体盘所需加入的匀场小片量，可以使超导磁体达到70％-95％磁场均匀度范围，并将所需的匀场小片加入到相应的匀场体盘中；

C、使超导磁体降场到安全的值，将装好匀场小片的匀场体盘放入超导磁体上相应的匀场孔中；

D、运行超导磁体使其升场，测得实际的超导磁体的磁场均匀度；

E、计算出剩余空的匀场体盘加入的匀场小片量，以使超导磁体达到100％的磁场均匀度范围；

F、将剩余的匀场体盘放入到在场磁体相应的匀场孔中，检查是否达到所需的磁场均匀度，若满足则结束匀场，否侧需反复调节剩余匀场体盘中的匀场小片量，直至超导磁体达到100％磁场均匀度。

具体的，在B步骤中，保留一半的匀场体盘不加入匀场小片；计算出其它匀场体盘间隔放入周向布置的匀场孔时所需加入的匀场小片量。

具体的，在B步骤中，保留1/3的匀场体盘不加入匀场小片；计算出其它匀场体盘每两条空一格放入周向布置的匀场孔时所需加入的匀场小片量。

具体的，在B步骤中，保留1/4的匀场体盘不加入匀场小片；计算出其它匀场体盘每三条空一格放入周向布置的匀场孔时所需加入的匀场小片量。