[发明专利]一种磁共振成像系统及其压力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像(MRI)技术领域，特别涉及一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(Radio Frequency，RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。

在现有技术的磁共振成像系统中，需要通过液氦将磁共振成像系统的磁体冷却来达到超导状态从而产生强大的磁力。在上述过程中，磁共振成像系统的制冷装置，即冷头和压缩机，不断输出冷量将液氦保持在4K的温度从而弥补磁共振成像系统的冷量损失。

与此同时，由于冷头和压缩机不断输出冷量，所以会有多余的冷量产生，而多余的冷量会使磁共振成像系统的磁体内部压力低于大气压，而如果磁共振成像系统的磁体内部压力低于大气压，那么会有大气进入磁体内部的危险。因此，磁共振成像系统还需要利用压力控制装置将磁体内部压力保持在合理水平。

在现有技术中，压力控制装置通过精确提供与多余的冷量相应的热量从而抵消多余冷量带来的负面影响。具体而言，压力控制装置包括一加热单元，该加热单元集成在磁体(液氦容器)内部，该加热单元精确提供与多余的冷量相应的热量，从而将磁体内部压力保持在一特定值。这种方式下，压力控制装置不断工作，从而提供与(来自冷头的)多余的冷量相应的热量来抵消多余的冷量，使得磁共振成像系统的磁体内部压力保持在一特定值。如上所述，由于冷头和压缩机不断工作，该加热单元也需要不断工作才能产生与(来自冷头的)多余的冷量相应的热量。因此，这种的工作模式会导致大量能源浪费。

发明内容

为了节约能源，根据本发明的具体实施例提供一种磁共振成像系统的磁体压力控制装置，所述磁体压力控制装置包括一压力检测单元和一控制单元，其中，所述压力检测单元，用于检测所述磁体内部的压力并将一检测结果实时发送至所述控制单元；所述控制单元，用于接收所述检测结果并且用于根据所述检测结果开关所述磁共振成像系统的冷头。

优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭所述冷头。

优选地，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。

优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与所述第一压力值比较，其中，如果所述检测结果小于或等于所述第一压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。

优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与一第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元开启所述冷头。

优选地，所述磁体压力控制装置还包括一加热单元，所述加热单元位于所述磁共振成像系统的磁体内部并且用于对所述磁体内部进行加热；所述控制单元，还用于根据所述检测结果开关所述加热单元。

优选地，所述控制单元还用于将所述检测结果与所属第二压力值比较，其中，如果所述检测结果大于或等于所述第二压力值，那么所述控制单元关闭或开启所述加热单元。

优选地，所述磁体压力控制装置还包括一开关单元，所述开关单元用于检测所述磁共振成像系统是否处于空闲状态，其中，如果经检测所述磁共振成像系统不处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置；如果经检测所述磁共振成像系统处于空闲状态，那么所述开关单元关闭该磁体压力控制装置。