DE69532220T2 - Scheibenförmiger Magnet zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz - Google Patents

Scheibenförmiger Magnet zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen supraleitfähigen Magneten, der zum Erzeugen eines hohen Magnetfeldes verwendet wird, wie er Teil von einem Magnetresonanz-Bildgebungs (MRI)-Untersuchungssystem ist, und insbesondere bezieht sie sich auf einen derartigen Magneten, der eine scheibenförmige (d. h. flaches) Gestalt zur Bildgebung von speziellen Teilen von dem menschlichen Körper, wie beispielsweise dem Brustkasten, hat.
  • MRI Systeme, die supraleitfähige Magnete verwenden, werden in verschiedenen Feldern benutzt, beispielsweise für medizinische Untersuchungen. Bekannte supraleitfähige Magnete enthalten mit flüssigem Helium gekühlte und Kryokühler-gekühlte supraleitfähige Magnete. Üblicherweise enthält für einen Kryokühler-gekühlten Magneten die supraleitfähige Spulenanordnung eine supraleitfähige Hauptspule, die von einer thermischen Abschirmung umgeben ist, die von einem Vakuummantel umgeben ist. Ein Kryokühler-Kaltkopf ist außen an dem Vakuummantel angebracht, hat seine erste Stufe in thermischem Kontakt mit der thermischen Abschirmung und hat seine zweite Stufe in thermischem Kontakt mit der supraleitfähigen Hauptspule.
  • Es sind supraleitfähige Magnete in einer Verkaufsbroschüre erwähnt worden, die einen 15 Zentimeter dicken, flachen, supraleitfähigen Spulenanordnungsmagneten zur Brustkörper-Bildgebung in einem einen Durchmesser von 10 Zentimeter aufweisenden kugelförmigen Bildgebungsvolumen von 1 Tesla verlangen, das eine Inhomogenität vor Anordnung von Lehren von 10 Teilen pro Million (ppm) hat, und das einen unter-den-Tisch oder hinter-der-Wand supraleitfähigen Magneten mit einem einen Durchmesser von 20 Zentimeter aufweisenden kugelförmigen Bildgebungsvolumen von 0,5 Tesla mit einer 10 ppm Inhomogenität verlangt, wobei das Bildgebungsvolumen außerhalb des Magneten angeordnet ist. Derartige Konstruktionen sind jedoch nicht offenbart worden.
  • Bekannte supraleitfähige Magnete umfassen solche, die eine rohrförmige supraleitfähige Spulenanordnung haben, wobei eine oder mehrere mit longitudinalem Abstand angeordnete Hauptspulen einen elektrischen Strom in einer ersten Richtung führen zum Generieren eine hohen Magnetfeldes in dem kugelförmigen Bildgebungsvolumen der Magnetbohrung. Korrekturspulen sind in der supraleitfähigen Spulenanordnung radial nahe und radial innen von den Hauptspulen angeordnet für eine Lehrenjustierung des Magneten, um leichte Magnetfeld-Inhomigenitäten zu korrigieren, die durch Fertigungstoleranzen und/oder feldseitige Störungen an dem Magnetfeld des Magneten hervorgerufen sind. Jede Korrekturspule führt einen unterschiedlichen, aber kleinen, elektrischen Strom in jeder erforderlichen Richtung einschließlich einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des elektrischen Stroms, der in den Hauptspulen geführt wird. Es können auch Abschirmungsspulen in der supraleitfähigen Spulenanordnung verwendet werden um zu verhindern, dass das hohe Magnetfeld, das durch die Hauptspulen hervorgerufen ist und diese umgibt, mit elektronischen Geräten in der Nähe des Magneten in nachteiliger Weise in Wechselwirkung tritt. Derartige Abschirmungsspulen führen einen elektrischen Strom mit im Allgemeinen gleicher Stromstärke, aber in einer entgegengesetzten Richtung zu dem elektrischen Strom, der in den Hauptspulen geführt wird, und sie sind radial außen von den Hauptspulen angeordnet.
  • Was benötigt wird, ist ein relativ billiger, supraleitfähiger MRI Magnet mit einem Bildgebungsvolumen, das verändert (in Größe und/oder Form) wird, um sich an den speziellen Teil von dem abzubildenden menschlichen Körper genauer anzupassen.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen kompakten, supraleitfähigen MRI Magneten mit einem Bildgebungsvolumen bereitzustellen, das, beispielsweise, zur Bildgebung des Brustkorbes abgewandelt ist.
  • Der flache Magnetresonanz-Bildgebungs(MRI)-Magnet gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat eine supraleitfähi ge Spulenanordnung mit den Merkmalen, die in Anspruch 1 spezifiziert sind.
  • Vorzugsweise enthält der Magnet eine zweite Hauptspule, die neben und radial im Abstand von und radial innen von der ersten Hauptspule angeordnet ist, wie es in Anspruch 5 definiert ist.
  • Von dem Ausführungsbeispiel der Erfindung können mehrere Nutzen und Vorteile abgeleitet werden. Der kompakte flache MRI Magnet der Anmelderin ist so gestaltet, dass er unter Verwendung üblicher Magnetfeldanalyse für ein im Allgemeinen ellipsenförmiges Bildgebungsvolumen sorgt, das sich longitudinal über eine der ersten und zweiten ringförmigen Außenflächen hinaus erstreckt. Eine derartige Verlängerung des Bildgebungsvolumens über eine ringförmige Außenfläche von dem Gehäuse hinaus, ergibt, insbesondere für ein ellipsenförmiges Bildgebungsvolumen ein Bildgebungsvolumen, das sich enger an die Größe und Form von verschiedenen bildlich darzustellenden Teilen von dem menschlichen Körper, wie beispielsweise dem Brustkorb, anpasst.
  • Ein flacher Magnetresonanz-Bildgebungsmagnet gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus EP-A-0 160 350 bekannt.
  • Die beigefügten Zeichnungen stellen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, wobei:
  • 1 eine perspektivische Ansicht von einem flachen MRI Magneten ist;
  • 2 eine schematische Seitenquerschnittsansicht von dem MRI Magneten gemäß 1 ist und Magnetspulen zeigt, die zur Erzeugung eines kugelförmigen Bildgebungsvolumens mit einem Durchmesser ausgestaltet ist, der größer als die longitudinale Dicke von dem Gehäuse der Spulenanordnung ist; und
  • 3 eine schematische Seitenquerschnittsansicht von dem MRI Magneten gemäß 1 ist und Magnetspulen zeigt, die zur Erzeugung eines ellipsoiden Bildgebungsvolumens ausgestaltet ist, das sich gemäß der Erfindung longitudinal über eine der ringförmigen Außenflächen des Gehäuses der Spulenanordnung hinaus erstreckt.
  • Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente darstellen; 12 zeigen einen flachen Magnetresonanz-Bildgebungs(MRI)-Magneten 10, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Der Magnet 10 enthält eine supraleitfähige Spulenanordnung 12. Die supraleitfähige Spulenanordnung 12 enthält ein toroidförmiges Spulengehäuse 14, das eine Bohrung 16 umgibt und das eine im Allgemeinen longitudinale Achse 18 hat. Das Gehäuse 14 hat auch eine radiale Dicke zwischen einer ersten, im Allgemeinen in Umfangsrichtung verlaufenden Außenfläche 20, die auf die Achse 18 gerichtet ist, und einer radial im Abstand angeordneten, zweiten Umfangs-Außenfläche 22, die im Allgemeinen von der Achse 18 weg gerichtet ist. Das Gehäuse 14 hat ferner eine longitudinale Dicke zwischen longitudinal im Abstand angeordneten ersten und zweiten, ringförmigen Außenflächen 24 und 26, die im Allgemeinen voneinander weg gerichtet sind. Die radiale Dicke des Gehäuses ist größer als seine longitudinale Dicke, und vorzugsweise ist die radiale Dicke wenigstens gleich dem im Allgemeinen Vierfachen der longitudinalen Dicke. Ein derartiger flacher Magnet 10 ist aus den 12 ersichtlich, der eine relativ flache, ringähnliche Form hat.
  • Die supraleitfähige Spulenanordnung 12 enthält auch einen Hauptspulensatz 28, der mit der Achse 18 koaxial ausgerichtet und in dem Gehäuse 14 radial in Richtung auf die zweite Umfangs-Außenfläche 22 angeordnet ist. Der Hauptspulensatz 28 enthält eine ringförmige, supraleitfähige erste Hauptspule 30, die einen elektrischen Strom in einer ersten Richtung führt. Die erste Richtung ist so definiert, dass sie entweder eine Uhrzeiger- oder eine Gegenuhrzeiger-Umfangsrichtung um die Achse 18 herum ist, wobei eine leichte longitudinale Komponente der Stromrichtung ignoriert wird. Vorzugsweise enthält der Hauptspulensatz 28 auch eine zweite Hauptspule 32 neben und radial im Abstand von und radial innen von der ersten Hauptspule 30. Die zweite Hauptspule 32 (und auch jede zusätzliche Hauptspule) führt einen elektrischen Strom in der ersten Richtung (d. h. in der gleichen Richtung wie der elektrische Strom in der ersten Hauptspule 30). Die Hauptspulen 30 und 32 sind auf Spulenformen getragen, die an dem Gehäuse befestigt sind (derartige Spulenformen und die Befestigung sind üblich und sind in den Figuren nicht gezeigt).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass gesagt wird, dass der Hauptspulensatz 28 koaxial mit der Achse 18 ausgerichtet und in dem Gehäuse 14 radial in Richtung auf die zweite außenseitige Umfangsfläche 22 gerichtet ist. Man sagt, dass ein Spulensatz mit der Achse koaxial ausgerichtet und in einem Gehäuse radial in Richtung auf eine von zwei im Abstand angeordneten Flächen angeordnet ist, wenn jede seiner Spulen mit der Achse koaxial ausgerichtet und in dem Gehäuse radial näher an der einen Fläche als an der anderen Fläche angeordnet ist. Somit sind die ersten und zweiten Hauptspulen 30 und 32 jeweils mit der Achse 18 koaxial ausgerichtet und in dem Gehäuse 14 radial näher an der zweiten außenseitigen Umfangsfläche 22 angeordnet als an der ersten außenseitigen Umfangsfläche 20.
  • Es sei ferner darauf hingewiesen, dass gesagt ist, dass die zweite Hauptspule 32 neben und radial im Abstand von der ersten Hauptspule 30 angeordnet ist. Es wird gesagt, dass eine erste Spule neben und radial im Abstand von einer zweiten Spule ist, wenn die erste Spule radial im Abstand von der zweiten Spule ist und keine andere Spule radial zwischen den ersten und zweiten Spulen angeordnet ist. Mit anderen Worten, keine andere Spule schneidet eine radiale Linie (d. h. eine Linie, die senkrecht zu der Längsachse 18 gezogen ist) zwischen den ersten und zweiten Spulen.
  • Vorzugsweise ist die erste Hauptspule 30 alleine (d. h. die einzige Spule) in einem dadurch definierten Raum, dass die erste Hauptspule 30 longitudinal zwischen den ersten und zweiten außenseitigen Ringflächen 24 und 26 bewegt wird. In gleicher Weise ist es bevorzugt, dass die zweite Hauptspule 32 alleine (d. h. die einzige Spule) in einem dadurch definierten Raum ist, dass die zweite Hauptspule 32 longitudinal zwischen den ersten und zweiten außenseitigen Ringflächen 24 und 26 be wegt wird. Eine derartige Anordnung stellt sicher, dass das Gehäuse 14 relativ dünn ist (d. h. das Gehäuse 14 hat eine relativ kleine longitudinale Dicke im Vergleich zu ihrer radialen Dicke).
  • Die supraleitfähige Spulenanordnung 12 enthält ferner einen Zusatzspulensatz 34, der mit der Achse 18 koaxial ausgerichtet ist, in dem Gehäuse 14 radial in Richtung auf die erste außenseitige Umfangsfläche 20 angeordnet ist und radial im Abstand von dem Hauptspulensatz 28 angeordnet ist. Der Zusatzspulensatz 34 enthält, um den radialen Abstand von der Achse 18 zu verkleinern, benachbarte, radial im Abstand angeordnete und ringförmige supraleitfähige erste, zweite und dritte Zusatzspulen 36, 38, 40. Es wird gesagt, dass ein Spulensatz radial im Abstand von einem anderen Spulensatz angeordnet ist, wenn jede Spule von dem einen Spulensatz radial im Abstand von jeder Spule des anderen Spulensatzes angeordnet ist. Die zweite Zusatzspule 38 führt einen elektrischen Strom in der ersten Richtung (d. h. in der gleichen Richtung wie der elektrische Strom, der in jeder der ersten und zweiten Hauptspulen 30 und 32 geführt wird). Die ersten und dritten Zusatzspulen 36 und 40 führen jeweils einen elektrischen Strom in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung.
  • Es ist bevorzugt, dass die elektrischen Ströme der ersten und zweiten Hauptspulen 30 und 32 und der ersten, zweiten und dritten Zusatzspulen 36, 38 und 40 im Allgemeinen die gleiche Stromstärke haben. Wie in 2 zu sehen ist, sind alle Hauptspulen 30 und 32 und alle Zusatzspulen 36, 38 und 40 longitudinal im Allgemeinen in der Mitte zwischen den ersten und zweiten außenseitigen Ringflächen 24 und 26 angeordnet.
  • Die Haupt- und Zusatzspulen würden üblicherweise jeweils einen supraleitfähigen Draht oder ein supraleitfähiges Band aufweisen, das so gewickelt ist, dass die Spule eine longitudinale Dicke (longitudinale Ausdehnung) und eine radiale Dicke (radiale Ausdehnung) hat, die weit größer als die entsprechenden Abmessungen des supraleitfähigen Drahtes oder des supraleitfähigen Bandes ist. Vorzugsweise hat eine Hauptspule, die radial näher an der Achse 18 ist als die andere Hauptspule, eine gleiche oder kleinere longitudinale Dicke und eine kleinere radiale Dicke als die andere Hauptspule. Somit hat die zweite Hauptspule 32 vorzugsweise eine gleiche oder kleinere longitudinale Dicke und eine kleinere radiale Dicke als die erste Hauptspule 30. In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, dass eine Zusatzspule, die radial näher an der Achse 18 ist als eine andere Zusatzspule, eine kleinere longitudinale Dicke und eine kleinere radiale Dicke hat als die andere Zusatzspule. Somit hat die dritte Zusatzspule 40 vorzugsweise eine kleinere longitudinale Dicke und eine kleinere radiale Dicke als die zweite Zusatzspule 38, und die zweite Zusatzspule 38 hat eine kleinere longitudinale Dicke und eine kleinere radiale Dicke als die erste Zusatzspule 36.
  • Die Anmelder haben mathematisch den Magneten 10 so ausgestaltet (eine derartige Gestalt wird noch nachfolgend beschrieben), dass er ein im Allgemeinen kugelförmiges Bildgebungsvolumen 42 (in 2 als ein gestrichelter Kreis gezeigt) hat, das im Allgemeinen auf der Achse 18 im Allgemeinen longitudinal in der Mitte zwischen den ersten und zweiten außenseitigen Ringflächen 24 und 26 zentriert ist. Das kugelförmige Bildgebungsvolumen 42 wurde so ausgestaltet, dass es ein Magnetfeld von im Allgemeinen 0,5 Tesla, eine konstruktiv vorgesehene Spitze-zu-Spitze-Magnetfeld-Inhomogenität von weniger als 11 Teilen pro Million (ppm) und einen Durchmesser von im Allgemeinen 10 Zentimeter hat. Ein derartiges Design wurde von den Anmeldern unter Verwendung einer üblichen Magnetfeldanalyse gemacht, wie sie im Vermögen des Fachmannes ist. Der Magnet 10 wurde in üblicher Weise Kryokühler-gekühlt, wobei ein üblicher zweistufiger Kryokühler-Kaltkopf verwendet und in üblicher Weise untergebracht wurde unter Verwendung einer thermischen Abschirmung in dem Gehäuse 14, das ein Vakuummantel war, wobei eine derartige Kryokühler-Kühlung und thermische Abschirmung üblich ist und in den Figuren nicht gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die thermische Abschirmung aus einem Kupferdraht-Verbundstoff aufgebaut sein kann, der Vakuummantel aus Glasfaser-verstärktem Epoxid hergestellt sein kann, wobei eine Dampfsperre aus Band aus rostfreiem Stahl in dem Vakuummantel gewickelt sein kann, und eine vielschichtige Isolation zwischen der thermischen Abschirmung und dem Vakuummantel angeordnet sein kann.
  • Der Magnet 10 und sein Gehäuse 14 waren so aufgebaut, dass die erste außenseitige Umfangsfläche 20 einen Durchmesser von im Allgemeinen 22 Zentimeter hatte, und die radiale Dicke betrug im Allgemeinen 39 Zentimeter und die longitudinale Dicke betrug im Allgemeinen 7 Zentimeter. Die ersten und zweiten Hauptspulen 30 und 32 und die ersten, zweiten und dritten Zusatzspulen 36, 38 und 40 waren jeweils im Allgemeinen longitudinal zentriert zwischen den ersten und zweiten außenseitigen Ringflächen 24 und 26, wobei jede Spule ein im Allgemeinen 0,30 cm (0,12 Zoll) breites und im Allgemeinen 0,025 cm (0,01 Zoll) dickes Nb-Sn supraleitfähiges Band bei einer Temperatur von im Allgemeinen 10 Kelvin enthielt, wobei ein elektrischer Strom eine Stromstärke von im Allgemeinen 150 Ampere hat. Die erste Hauptspule 30 erstreckte sich longitudinal im Allgemeinen 5,0 Zentimeter, erstreckte sich radial im Allgemeinen 7,5 Zentimeter, war radial im Allgemeinen 42,5 Zentimeter von der Achse 18 angeordnet und hatte im Allgemeinen 8600 Meter von dem supraleitfähigen Band. Die zweite Hauptspule 32 erstreckte sich longitudinal im Allgemeinen 5,0 Zentimeter, erstreckte sich radial im Allgemeinen 2,5 Zentimeter, war radial im Allgemeinen 38,9 Zentimeter von der Achse 18 angeordnet und hatte im Allgemeinen 2600 Meter von dem supraleitfähigen Band. Die erste Zusatzspule 36 erstreckte sich longitudinal im Allgemeinen 5,0 Zentimeter, erstreckte sich radial im Allgemeinen 3,2 Zentimeter, war radial im Allgemeinen 20,3 Zentimeter von der Achse 18 angeordnet und hatte im Allgemeinen 1800 Meter von dem Band. Die zweite Zusatzspule 38 erstreckte sich longitudinal im Allgemeinen 3,0 Zentimeter, erstreckte sich radial im Allgemeinen 2,0 Zentimeter, war radial im Allgemeinen 14,6 Zentimeter von der Achse 18 angeordnet und hatte im Allgemeinen 500 Meter von dem supraleitfähigen Band. Die dritte Zusatzspule 40 erstreckte sich longitudinal im Allgemeinen 2,4 Zentimeter, erstreckte sich radial im Allgemeinen 0,8 Zentimeter, war radial im Allgemeinen 13,1 Zentimeter von der Achse 18 angeordnet und hatte im Allgemeinen 120 Meter von dem supraleitfähigen Band.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der magnetischen Wechselwirkung von dem besonderen Zusatzspulensatz mit dem Hauptspulensatz der konstruierte Magnet 10 einen größeren Durchmesser (10 Zentimeter) des kugelförmigen Bildgebungsvolumens als die longitudinale Dicke (7 Zentimeter) des Gehäuses hatte, was die Brustkorb-Bildgebung gegenüber üblichen kugelförmigen Bildgebungsvolumina verbessert, deren Durchmesser kleiner als die longitudinale Dicke des Gehäuses waren.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in 3 gezeigt ist, ist ein flacher Magnetresonanz-Bildgebungs (MRI)-Magnet 44 zu sehen, der dem in 2 gezeigten Magneten 10 ähnlich ist. Hier enthält der Hauptspulensatz 46 eine erste, zweite und dritte Hauptspule 48, 50 und 52. Die Anzahl der Hauptspulen wird bestimmt durch die gewünschte Stärke des Magneten zusammen mit der kritischen Stromstärke des in den Spulen verwendeten Supraleiters. Es sei bemerkt, dass durch Hinzufügen genügender zusätzlicher Hauptspulen ein im Allgemeinen kugelförmiges Bildgebungsvolumen ein im Allgemeinen ellipsenförmiges Bildgebungsvolumen wird. Der Magnet 44 hat ein elliptisches Bildgebungsvolumen 60 (in 3 als ein gestrichelter Kreis gezeigt), das im Allgemeinen auf der Längsachse 62 zentriert ist und das longitudinal breiter als die longitudinale Dicke des Gehäuses 64 ist.
  • Die erste Hauptspule 48 und die ersten, zweiten und dritten Zusatzspulen 54, 56 und 58 sind jeweils longitudinal in Richtung auf die erste außenseitige Ringfläche 66 angeordnet. Durch longitudinales Versetzen dieser Spulen erstreckt sich das elliptische Bildgebungsvolumen 60 longitudinal weiter über die erste außenseitige Ringfläche 66 hinaus als die zweite außenseitige Ringfläche 68. Durch dieses longitudinale Versetzen hat das elliptische Bildgebungsvolumen eine Form und einen Ort, die besser geeignet sind für eine Brustkorb-Bildgebung als ein übliches kugelförmiges Bildgebungsvolumen von einem üblichen MRI Magneten. Es sei bemerkt, dass der Zusatzspulensatz 70 ferner vierte und fünfte Zusatzspulen 72 und 74 enthalten kann, wie es in 3 gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ma gnet 44 mathematisch so ausgestaltet sein kann, dass er ein spezielles longitudinal versetztes, elliptisches Bildgebungsvolumen hat, das longitudinal breiter als die longitudinale Dicke von dem Gehäuse 64 ist, indem die Prinzipien des Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das hier zuvor offenbart wurde, zusammen mit einer üblichen Magnetfeldanalyse verwendet werden, wie es im Fachwissen des Durchschnittsfachmannes liegt.
  • Kürzliche Untersuchungen zeigen, dass die Verwendung des Kontrastmittels Gd-DTPA mit MRI Bildgebung eine bessere Detektion und Charakterisierung von Brustkorb-Verletzungen als mit Röntgen-Mammographie ergibt. Der Magnet 10 und 44 gemäß der Erfindung sorgt für eine flache MRI Magnetkonstruktion mit einem modifizierten Bildgebungsvolumen, das für eine Brustkorb-Bildgebung besser geeignet ist als die Bildgebungsvolumina von üblichen MRI Magneten. Zusätzlich sorgt der Magnet gemäß der Erfindung für einen verbesserten Patienten- und Arzt-Zugang während einer MRI-geführten Biopsie und auch während der MRI Bildgebung.
  • Wie für den Fachmann bekannt ist, müssen eine übliche Gradientenspule, eine Hochfrequenz (HF)-Spule und eine HF Abschirmung konstruktiv vorgesehen und operativ mit dem Magneten 10 und 44 verbunden sein, um eine MRI Bildgebung tatsächlich auszuführen.
  • Die vorstehende Beschreibung der Erfindung wurde zu Darstellungszwecken gemacht. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie abschließend oder die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen begrenzen sein soll, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Beispielsweise ist die supraleitfähige Spulenanordnung des Magneten gemäß der Erfindung nicht darauf beschränkt, Kryokühlergekühlt zu sein, und sie kann durch flüssiges Helium (oder ein anderes Kryogen) gekühlt werden. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche begrenzt wird.

Claims (7)

  1. Magnetresonanz-Bildgebungs-Flachmagnet (44) mit einer supraleitfähigen Spuleneinrichtung (12), enthaltend: a) ein toroidförmiges Spulengehäuse (64), das eine Bohrung umgibt, eine Längsachse (62) hat, eine radiale Dicke hat zwischen einer ersten aussenseitigen Umfangsfläche (20), die auf die Achse (62) gerichtet ist, und einer zweiten radial im Abstand angeordneten zweiten aussenseitigen Umfangsfläche (22), die von der Achse (62) weg gerichtet ist, und das eine longitudinale Dicke hat zwischen longitudinal im Abstand angeordneten ersten und zweiten ringförmigen Aussenflächen (66, 68), die voneinander weg gerichtet sind, wobei die radiale Dicke grösser als die longitudinale Dicke, b) eine erste Hauptspule (48), die mit der Achse (62) koaxial ausgerichtet ist und in dem Gehäuse (64) radial in Richtung auf die zweite aussenseitige Umfangsfläche (22) angeordnet ist, so daß die Spule in dem Gehäuse radial näher zur zweiten aussenseitigen Umfangsfläche (22) angeordnet ist, wobei die erste Hauptspule ringförmig und supraleitend ist und einen elektrischen Strom in einer ersten Richtung führt, und c) einen zusätzlichen Spulensatz (70), der mit der Achse (62) koaxial ausgerichtet ist und in dem Gehäuse (64) radial in Richtung auf die erste aussenseitige Umfangsfläche (20) angeordnet ist, so daß seine Spulen in dem Gehäuse radial näher zur ersten aussenseitigen Umfangsfläche (20) angeordnet sind und so daß jede seiner Spulen mit der Achse koaxial ausgerichtet ist und radial im Abstand von der ersten Hauptspule (48) angeordnet ist, wobei der zusätzliche Spulensatz (70) zum Verkleinern des radialen Abstandes von der Achse (62) benachbarte, radial im Abstand geordnete und ringförmige supraleitende erste, zweite und dritte Zusatzspulen (54, 56, 58) enthält, wobei die zweite Zusatzspule (56) einen elektrischen Strom in der ersten Richtung führt und die erste und dritte Spule (54, 58) jeweils einen elektrischen Strom in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung führen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hauptspule (48) und die Spulen des zusätzlichen Spulensatzes (70) longitudinal in Richtung auf eine der ersten und zweiten ringförmigen Aussenflächen (66, 68) angeordnet sind.
  2. Magnet nach Anspruch 1, wobei die radiale Dicke wenigstens gleich dem Vierfachen der longitudinalen Dicke ist.
  3. Magnet nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrischen Ströme der ersten Hauptspule (48) und der ersten, zweiten und dritten Zusatzspulen (54, 56, 58) eine im wesentlichen gleiche Stromstärke haben.
  4. Magnet nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die erste Hauptspule (48) allein in einem Raum ist, der durch Bewegen der ersten Hauptspule (48) longitudinal zwischen den ersten und zweiten ringförmigen Aussenflächen (66, 68) definiert ist.
  5. Magnet nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine zweite Hauptspule (50) vorgesehen ist, die radial innen von der ersten Spule (48) angeordnet ist und einen elektrischen Strom in der ersten Richtung führt, wobei die zweite Hauptspule (50) so angeordnet ist, daß sie neben der ersten Hauptspule (48) ist und daß sie in dem Gehäuse radial näher zur zweiten Aussenfläche (22) ist als die erste Aussenfläche (20), wobei die zweite Hauptspule (50) mit der Achse (62) koaxial ausgerichtet ist.
  6. Magnet nach Anspruch 5, wobei die elektrischen Ströme der ersten und zweiten Hauptspulen (48, 50) und der ersten, zweiten und dritten Zusatzspulen (54, 56, 58) im allgemeinen die gleiche Stromstärke haben.
  7. Magnet nach Anspruch 5 oder 6, wobei die zweite Hauptspule (50) allein in einem Raum ist, der durch Bewegen der zweiten Hauptspule (50) longitudinal zwischen den ersten und zweiten ringförmigen Aussenflächen (66, 68) definiert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0766094B1 (de) * 1995-09-28 2002-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Magnetanordnung für ein diagnostisches Magnetresonanzgerät
US5818319A (en) * 1995-12-21 1998-10-06 The University Of Queensland Magnets for magnetic resonance systems
WO1998000726A1 (en) * 1996-07-01 1998-01-08 Philips Electronics N.V. Mr imaging apparatus
US6150911A (en) * 1996-07-24 2000-11-21 Odin Technologies Ltd. Yoked permanent magnet assemblies for use in medical applications
US5900793A (en) * 1997-07-23 1999-05-04 Odin Technologies Ltd Permanent magnet assemblies for use in medical applications
US5744960A (en) * 1996-08-08 1998-04-28 Brigham And Women's Hospital Planar open magnet MRI system
US5721523A (en) * 1996-08-26 1998-02-24 General Electric Company Compact MRI superconducting magnet
US5677630A (en) * 1996-10-21 1997-10-14 General Electric Company Planar superconducting MRI magnet
IL119558A (en) 1996-11-04 2005-11-20 Odin Technologies Ltd Multi-probe mri/mrt system
US5914600A (en) * 1997-06-04 1999-06-22 Brigham And Women's Hospital Planar open solenoidal magnet MRI system
US6411187B1 (en) 1997-07-23 2002-06-25 Odin Medical Technologies, Ltd. Adjustable hybrid magnetic apparatus
US6157278A (en) * 1997-07-23 2000-12-05 Odin Technologies Ltd. Hybrid magnetic apparatus for use in medical applications
US6084497A (en) * 1997-08-05 2000-07-04 The University Of Queensland Superconducting magnets
WO1999015914A1 (en) * 1997-09-25 1999-04-01 Odin Technologies Ltd. Magnetic apparatus for mri
US6002255A (en) * 1997-11-20 1999-12-14 Brigham & Women's Hospital Planar open magnet MRI system having active target field shimming
EP1058933A4 (de) * 1998-02-09 2006-03-01 Odin Medical Technologies Ltd Konstruktionsverfahren von offenen magneten und offene magnetvorrichtung für mri/mrt sensoren
US6208143B1 (en) 1998-04-10 2001-03-27 The Board Of Trustee Of The Leland Stanford Junior University Biplanar homogeneous field electromagnets and method for making same
EP1074852B1 (de) * 1999-08-03 2006-12-13 NMR Holdings No. 2 Pty Limited Entwurfsverfahren für supraleitende Magnete
AUPQ198899A0 (en) * 1999-08-03 1999-08-26 University Of Queensland, The A method of magnet design and magnet configuration
US6467157B1 (en) * 2000-01-26 2002-10-22 Odin Technologies, Ltd. Apparatus for construction of annular segmented permanent magnet
GB0007018D0 (en) * 2000-03-22 2000-05-10 Akguen Ali Magnetic resonance imaging apparatus and method
DE10041672C2 (de) * 2000-08-24 2002-07-11 Bruker Ag Faellanden Magnetanordnung mit einem zusätzlichen stromführenden Spulensystem und Verfahren zu deren Dimensionierung
US6700468B2 (en) * 2000-12-01 2004-03-02 Nmr Holdings No. 2 Pty Limited Asymmetric magnets for magnetic resonance imaging
US6633215B2 (en) * 2001-05-01 2003-10-14 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Superconducting magnetic resonance imaging magnet assembly and method with reverse wire channel orientation
US7242191B2 (en) * 2002-11-25 2007-07-10 General Electric Company Cold mass support structure and helium vessel of actively shielded high field open MRI magnets
US6831463B1 (en) 2003-06-20 2004-12-14 Brigham And Women's Hospital Ferrorefraction MRI system having two orthogonal remote field polarization axes
EP1704420A1 (de) * 2003-10-30 2006-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mri-system mit magnet für variables sichtfeld
US6965236B2 (en) * 2003-11-20 2005-11-15 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc MRI system utilizing supplemental static field-shaping coils
US20060080680A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Majid Anwar Platform independent dynamic linking
US20060080681A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Majid Anwar Mechanism to extend functionality in a restricted computing environment
US20060080683A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Majid Anwar Mechanism to circumvent restrictions of pre-written code components
GB2445759A (en) * 2006-11-28 2008-07-23 Inst Of Food Res Magnetic resonance imaging scanner
GB0625600D0 (en) * 2006-12-21 2007-01-31 Oxford Instr Plc Magnetic field generating system and method
IT1396080B1 (it) 2009-10-19 2012-11-09 Fond Istituto Italiano Di Tecnologia Complesso magnetico aperto, particolarmente per la formazione di immagini per risonanza magnetica.
GB201313392D0 (en) * 2013-07-26 2013-09-11 Mcdougall Ian L Conductor for superconducting magnets

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581580A (en) * 1983-12-14 1986-04-08 General Electric Company Intentionally non-orthogonal correction coils for high-homogeneity magnets
JPS60227403A (ja) * 1984-04-26 1985-11-12 Yokogawa Hokushin Electric Corp 磁場発生用コイル
GB8410972D0 (en) * 1984-04-30 1984-06-06 Oxford Magnet Tech Magnet assembly
US4506247A (en) * 1984-05-23 1985-03-19 General Electric Company Axisymmetric correction coil system for NMR magnets
US4509030A (en) * 1984-07-05 1985-04-02 General Electric Company Correction coil assembly for NMR magnets
US4500860A (en) * 1984-07-05 1985-02-19 General Electric Company Winding support and method for NMR magnet axisymmetric correction coils
US4523166A (en) * 1984-10-19 1985-06-11 General Electric Company Optimal field inhomogeneity correction coil operation for NMR magnets
GB8500248D0 (en) * 1985-01-04 1985-02-13 Oxford Magnet Tech Solenoids
JPS62117541A (ja) * 1985-11-18 1987-05-29 株式会社東芝 磁気共鳴イメ−ジング装置
US4724412A (en) * 1987-08-03 1988-02-09 General Electric Company Method of determining coil arrangement of an actively shielded magnetic resonance magnet
JPS6458247A (en) * 1987-08-29 1989-03-06 Fuji Electric Co Ltd Uniform magnetic field coil
US4924198A (en) * 1988-07-05 1990-05-08 General Electric Company Superconductive magnetic resonance magnet without cryogens
GB8912601D0 (en) * 1989-06-01 1989-07-19 Oxford Magnet Tech Magnetic field generating apparatus
US4986078A (en) * 1989-08-17 1991-01-22 General Electric Company Refrigerated MR magnet support system
US5006804A (en) * 1989-12-04 1991-04-09 General Electric Company Method of optimizing shim coil current selection in magnetic resonance magnets
US5117188A (en) * 1990-10-29 1992-05-26 General Atomics Quasi-open magnet configuration for use in magnetic resonance imaging
US5359310A (en) * 1992-04-15 1994-10-25 Houston Advanced Research Center Ultrashort cylindrical shielded electromagnet for magnetic resonance imaging
US5382904A (en) * 1992-04-15 1995-01-17 Houston Advanced Research Center Structured coil electromagnets for magnetic resonance imaging and method for fabricating the same
US5291169A (en) * 1992-11-02 1994-03-01 General Electric Company Open architecture magnetic resonance imaging superconducting magnet assembly

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Publication number Publication date
DE69532220D1 (de) 2004-01-15
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US5428292A (en) 1995-06-27

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