КОМПЛЕКТ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ РЧ-КАТУШЕК С КРИОГЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ДЛЯ ГОЛОВЫ И СИСТЕМА МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ (МРТ) ТОЛЬКО ДЛЯ ГОЛОВЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ТАКОЙ КОМПЛЕКТ РЧ-КАТУШЕК

1. Система магнитно-резонансной томографии головы,
содержащая первый и второй ряды катушек из высокотемпературного сверхпроводника, скомпонованные таким образом, что они расположены коаксиально относительно общей продольной оси, при этом первый ряд катушек содержит по меньшей мере две катушки, имеющие внутренний радиус и размещенные в первой зоне вдоль общей оси так, чтобы охватывать голову и шею человека, а второй ряд катушек содержит по меньшей мере одну катушку, имеющую внутренний радиус и размещенную во второй зоне вдоль общей оси так, чтобы охватывать часть туловища человека, при этом внутренний радиус катушек второго ряда больше, чем внутренний радиус катушек первого ряда, причем первые и вторые катушки сконфигурированы с возможностью создания однородного магнитного поля в первой зоне, для получения изображения исследуемой области головы человека, размещенной в пределах первой зоны.
·
-6
2. Система по п.1, в которой продольное расположение и протяженность в продольном направлении, число витков и направление электрического тока в каждой катушке рассчитаны для создания однородного магнитного поля с однородностью 1-1010 в первой зоне для томографии головы.
3. Система оп п.1, в которой первый ряд катушек содержит по меньшей мере две катушки, имеющие внутренний радиус в интервале 25-35 см и расположенные в первой зоне, длина которой вдоль общей оси находится в интервале 40-60 см, а второй ряд катушек содержит по меньшей мере одну катушку, имеющую внутренний радиус в интервале 30-40 см и расположенную во второй зоне, длина которой вдоль общей оси находится в интервале 15-25 см, для охвата части туловища человека.
4. Система по п.1, в которой указанная часть туловища человека включает плечи.
-6
-12
-3
-6
5. Система по п.1, дополнительно содержащая корпус с вакуумной тепловой изоляцией, содержащий герметизированный кожух с двойными стенками, находящийся под высоким вакуумом, соответствующим давлению приблизительно от 10 до 10 Торр, который охватывает полость с низким вакуумом, соответствующим давлению в интервале приблизительно от 10 до 10 Торр, при этом катушки из высокотемпературного сверхпроводника размещены в указанной полости с низким вакуумом.
6. Система по п.5, в которой температура в указанной полости с низким вакуумом находится в интервале приблизительно 77-80К.
2
7. Система по п.1, в которой катушка из высокотемпературного сверхпроводника содержит по меньшей мере один сверхпроводящий материал, выбранный из группы, включающей YBaCuO, BiSrCaCuO, TIBiCaCuO и MgB.
8. Система по п.1, в которой по меньшей мере одна катушка намотана для прохождения по ней тока в противоположном направлении относительно направления тока в остальных катушках.
9. Система по п.1, дополнительно содержащая экранирующую катушку, которая охватывает указанную общую продольную ось и коаксиальна указанным первой и второй катушкам.
10. Система по п.9, в которой протяженность экранирующей катушки соответствует длине первой и второй зон.
11. Система по п.9, в которой радиус экранирующей катушки находится в интервале 60-70 см.
12. Система по п.1, в которой величина индукции магнитного поля находится в интервале приблизительно 3,0-5,0 Тл.
13. Система по п.1, в которой длина первой и второй зон составляет 10-20 см и 20-30 см соответственно.
14. Система по п.1, в которой внутренний радиус катушек первого и второго ряда составляет 10-20 см и 20-30 см соответственно.
15. Система по п.1, дополнительно содержащая экранирующую катушку, при этом первый ряд катушек содержит шесть катушек, второй ряд катушек содержит две катушки, размеры и направление тока в первой, второй и экранирующей катушках следующие
Номер катушки
R1 (м)
R2(м)
Z1 (м)
Z2 (м)
J
1
0,2501
0,3028
-0,4132
-0,2897
+
2
0,2702
0,2916
-0,2519
-0,2325
+
3
0,2592
0,3033
-0,1873
-0,1327
+
4
0,2569
0,3032
-0,0765
-0,0349
+
5
0,2573
0,3027
0,0213
0,0606
+
6
0,2669
0,3012
0,1157
0,1680
+
7
0,3561
0,3821
0,1822
0,1980
-
8
0,3329
0,3929
0,2610
0,4433
+
9
0,6608
0,6615
-0,450
0,450
+
при этом первый ряд катушек включает в себя номера 1-6 катушек, второй ряд катушек содержит катушки с номерами 7 и 8, экранирующая катушка обозначена номером 9, R1 - внутренний радиус, R2 - внешний радиус, Z1 - первое продольное положение катушки, Z2 - второе продольное положение, направление J тока определяют как положительное (+) или отрицательное (-).
16. Система по п.1, дополнительно содержащая модуль, включающий в себя комплект сверхпроводящих радиочастотных катушек для головы, размещенный коаксиально относительно указанной общей продольной оси и сконфигурированный, по меньшей мере, для приема радиочастотных сигналов, генерируемых в пределах указанной первой зоны, в которой размещена голова пациента для проведения томографии.
17. Система по п.16, в которой указанный комплект катушек для головы содержит множество катушек из высокотемпературного сверхпроводника, размещенных азимутально вокруг указанной общей продольной оси.
18. Модуль с комплектом сверхпроводящих радиочастотных катушек, сконфигурированный для криогенного охлаждения, содержащий:
корпус с вакуумной тепловой изоляцией, содержащий герметично уплотненный кожух с двойными стенками, который (i) охватывает герметично уплотненную внутреннюю полость, находящуюся в условиях вакуума, и (ii) по существу вмещает область внутренней камеры, которая отделена от указанной герметично уплотненной внутренней полости и выполнена с возможностью откачивания до условий вакуума;
множество радиочастотных сверхпроводящих катушек, размещенных в указанной области внутренней камеры, при этом каждая радиочастотная катушка выполнена с возможностью генерирования и/или приема радиочастотного сигнала для магнитно-резонансной томографии и/или магнитно-резонансной спектроскопии;
по меньшей мере один теплоотводящий элемент, размещенный в указанной области внутренней камеры и находящийся в тепловом контакте со сверхпроводящими радиочастотными катушками; и
входное отверстие, выполненное для криогенного охлаждения, по меньшей мере, указанного теплоотводящего элемента.
19. Модуль по п.18, в котором входное отверстие соединено с криогенным охладителем, который имеет тепловую связь по меньшей мере с одним теплоотводящим элементом.
20. Модуль по п.19, в котором соединение указанного криогенного охладителя с указанным входным отверстием обеспечивает герметизацию указанной области внутренней камеры так, что указанная область внутренней камеры находится в условиях вакуума.
21. Модуль по п.18, в котором указанный герметизированный кожух герметично соединен с камерой, имеющей внутреннюю полость, коэкстенсивную с указанной областью внутренней камеры и сконфигурированную с возможностью вакуумирования, по существу, до такого же вакуума, что и указанная область внутренней камеры, причем указанное входное отверстие выполнено в указанной камере.
22. Модуль по п.21, в котором указанная камера выполнена в виде камеры с двойными стенками, которая включает в себя герметизированную полость между стенками, находящуюся под вакуумом.
23. Модуль по п.21, в котором указанное входное отверстие соединено с криогенным охладителем, который имеет тепловую связь по меньшей мере с одним теплоотводящим элементом.
24. Модуль по п.23, в котором соединение криогенного охладителя с входным отверстием обеспечивает герметизацию указанной области внутренней камеры так, что указанная область внутренней камеры находится в условиях вакуума.
25.Модуль по п.21, в котором указанная камера представляет собой камеру, изготовленную из нержавеющей стали и выполненную с двойными стенками.
-6
-12
-2
-6
26. Модуль по п.21, в котором герметизированная внутренняя полость находится в условиях вакуума, при давлении в интервале приблизительно от 10 до приблизительно 10 Торр, а указанная область внутренней камеры находится в условиях вакуума, при давлении в интервале приблизительно от 10 до приблизительно 10 Торр.
-6
-12
27. Модуль по п.26, в котором указанная камера выполнена в виде камеры с двойными стенками, которая включает в себя герметизированную полость между стенками, находящуюся под вакуумом, при давлении в интервале приблизительно от 10до приблизительно 10 Торр.
-6
-12
-2
-6
28. Модуль по п.18, в котором указанная герметизированная внутренняя полость находится в условиях вакуума, при давлении в интервале приблизительно от 10 до приблизительно 10 Торр, а указанная область внутренней камеры находится в условиях вакуума, при давлении в интервале приблизительно от 10 до приблизительно 10 Торр.
29. Модуль по п.18, в котором каждая радиочастотная катушка находится в непосредственном тепловом контакте с соответствующим одним из теплоотводящих элементов, каждый из которых находится в непосредственном тепловом контакте с другим из указанных тепловых элементов, который находится в тепловом контакте с указанным криогенным охладителем.
30. Модуль по п.18, в котором указанные радиочастотные катушки включают в себя по меньшей мере восемь радиочастотных катушек, которые расположены азимутально вокруг общей продольной оси по существу с одинаковым смещением вдоль продольной оси и выполнены с возможностью получения визуального изображения области, окруженной радиочастотными катушками.
31. Модуль по п.18, в котором каждая радиочастотная катушка выполнена с возможностью приема радиочастотных сигналов, но не для их передачи.
32. Модуль по п.18, в котором материал сверхпроводника представляет собой высокотемпературный сверхпроводящий материал.
33. Модуль по п.18, в котором размеры и конфигурация корпуса с вакуумной тепловой изоляцией и радиочастотных катушек выбраны для осуществления томографии головы, а не всего тела.
34. Модуль по п.33, в котором указанные радиочастотные катушки включают в себя по меньшей мере восемь радиочастотных катушек, которые азимутально расположены вокруг общей продольной оси по существу с общим смещением вдоль оси и сконфигурированы для визуального изображения области, окруженной радиочастотными катушками.
35. Модуль по п.18, в котором размеры и конфигурация модуля с комплектами радиочастотных катушек выбраны для использования в системе магнитно-резонансной томографии только головы, которая содержит систему с основным электромагнитом, содержащую: первый и второй ряд катушек из высокотемпературного сверхпроводника, которые выполнены так, чтобы они были расположены коаксиально по отношению к общей продольной оси; при этом первый ряд катушек содержит по меньшей мере две катушки, имеющие внутренний радиус и расположенные в первой зоне вдоль общей оси так, чтобы они охватывали голову и шею человека, а второй ряд катушек содержит по меньшей мере одну катушку, имеющую внутренний радиус и расположенную во второй зоне вдоль общей оси так, чтобы охватывать часть туловища человека; при этом первая и вторая катушки выполнены так, чтобы создавать однородное магнитное поле в первой зоне, для получения изображения выбранной для исследования области головы человека, при ее размещении в указанной первой зоне, а не изображения всего тела.