5 сентября 2017

Компания Siemens Magnet Technology, Oxford, UK представила доклад “Development of a 1.5 Tesla whole-body MRI Magnet with a very low helium inventory”, авторы A. Johnstone, M. Simpkins, S. Chorley, J. Teah, J. Noys, P. Dietz, M. Kruip, A. Bampton, S. Calvert, который посвящен аппарату МРТ для всего тела (whole body MRI) с гелиевым объемом менее 50 литров.

Диаметр центрального туннеля магнита составляет 950 мм, длина магнита 1528 мм, индукция магнитного поля 1.494 Тл, рабочий ток 468 А.

Схема охлаждения магнита представлена на рисунке:

Принцип охлаждения основан на использовании термосифона. Упрощенно идея состоит в том, что гелий находится в замкнутом контуре и охлаждается с помощью криогенного рефрижератора в верхней части магнита. Далее охлажденный гелий под действием силы тяжести движется вниз магнита, выталкивая более теплый, и, соответственно, менее плотный (нагретый при теплообмене с магнитом) гелий вверх к источнику охлаждения. Тем самым обеспечивается циркуляция гелия в контуре. Преимуществом термосифона является значительно большая эффективная теплопроводность по сравнению с традиционными материалами (например, медь высокой чистоты). Это позволяет значительно снизить вес и стоимость системы косвенного охлаждения.

Ниже представлена фотография сверхпроводящего магнита с косвенным охлаждением.

Тестовый магнит был построен в 2014 году в нем установлено 107 калиброванных датчиков температуры и 30 оптических датчиков для регистрации механических напряжений. Скорость ввода тока в магнит составляет 0.2 А/с, т.е. полный ток вводится за примерно 40 мин, что сравнимо с классическими магнитами МРТ.

На основе данного магнита построен аппарат МРТ, в котором проведено большинство протоколов исследования, включая Orthopedic, Neurological, Cardio, и Spectroscopy imaging.

По утверждению авторов доклада, качество изображения сравнимо с МРТ на основе классических магнитов. Криогенный рефрижератор не отключается ни в каких режимах.

Следует отметить, что магнит должен захолаживаться на месте установки, магнит критичен к отключению электричества и охлаждающей воды. Для данного магнита разработана автоматическая система вывода магнитного поля при перебоях с электричеством.

Автор обзора: к.ф.м-н, инженер ООО МРТ-КРИО, Костров Е.А.