專利名稱：具有衛(wèi)星梯度線圈的磁共振成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)是一種現(xiàn)有成像技術(shù)，其允許以前所未有的組織對(duì)比度從橫截面觀察諸如人體的對(duì)象。MRI基于核磁共振(NMR)的原理，核磁共振是一種科學(xué)工作者用于獲得關(guān)于分子的微觀化學(xué)和物理信息的分光技術(shù)。NMR和MRI兩者均基于這樣的事實(shí)，即具有非零自旋的原子核擁有磁矩。在醫(yī)學(xué)成像中，通常研究核氫原子，因?yàn)樗鼈兇罅看嬖谟隗w內(nèi)，例如水。如果施加強(qiáng)DC磁場(chǎng)(Bj^)，基本粒子的核自旋能夠以共振頻率共振。通過(guò)磁通量的水平確定磁共振(MR)頻率。在MRI掃描器中，磁場(chǎng)僅在空間中的特定位置處與選定的共振頻率匹配。通過(guò)逐步改變這些共振位置，能夠?qū)y(cè)得的MR信號(hào)重建為圖像。通常通過(guò)超導(dǎo)磁體生成所需的強(qiáng)DC磁場(chǎng)。為了改變這些場(chǎng)，使得其僅在一位置處與給定的射頻匹配，使用梯度線圈生成場(chǎng)梯度。因此，能夠隨時(shí)間改變場(chǎng)梯度以完成掃描。 梯度線圈中的頻率范圍較低并且最大達(dá)到10kHz。用于圓柱型MRI系統(tǒng)的經(jīng)屏蔽的梯度線圈大部分包括圓柱形內(nèi)線圈和半徑更大的圓柱形屏蔽線圈。x、y和ζ線圈通常布置在分立的層中。此外，RF(射頻)體線圈通常位于梯度線圈的內(nèi)部，并且具有特定徑向厚度以容許有效地生成RF場(chǎng)。因此，RF線圈(包括覆蓋物)的內(nèi)半徑確定了對(duì)于要在MRI掃描器內(nèi)掃描的諸如患者的對(duì)象的可用凈空間。增加梯度線圈的內(nèi)半徑大幅度增加每梯度場(chǎng)所需的輸入功率，并且因此增加驅(qū)動(dòng)其的梯度放大器的成本。因此，必須在成本和可用的患者空間之間做出折衷。例如，W02008/053451 Al公開(kāi)了一種MR系統(tǒng)，其包括不包含患者舒適度的梯度線圈。該梯度線圈包括位于距膛型系統(tǒng)的中心軸不同距離處的第一線圈部分和第二線圈部分。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種包括改進(jìn)的梯度線圈的改進(jìn)的MR系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種磁共振成像系統(tǒng)，其包括主磁體，所述主磁體包括磁體膛，該膛具有與主磁體的主磁場(chǎng)平行的縱軸，磁體膛包括梯度線圈系統(tǒng)，其中，梯度線圈系統(tǒng)包括第一衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈，其中，第一衛(wèi)星線圈包括在磁體膛上相對(duì)布置的至少一對(duì)鞍形線圈，并且其中，內(nèi)線圈包括在磁體膛上相對(duì)布置的至少兩對(duì)鞍形線圈，其中，內(nèi)線圈位于比第一衛(wèi)星線圈距中心軸更大的徑向距離處，其中，第一衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈形成階梯式線圈結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在可能的位置處將梯度線圈導(dǎo)體保持為小半徑，以在由第一衛(wèi)星線圈和用于RF體線圈的內(nèi)線圈形成的階梯處留下足夠的空間，從而優(yōu)化其效率并降低梯度放大器成本。在中心附近，即RF線圈所在的位置處，內(nèi)半徑更大，而在線圈的一端，優(yōu)選使得半徑近似等于RF線圈半徑。此外，通過(guò)將鞍形線圈對(duì)空間分裂并分布到第一衛(wèi)星線圈上，能夠提供高效的χ和/或y梯度線圈系統(tǒng)——以最優(yōu)的方式維持MR膛中的梯度場(chǎng)分
3布，因?yàn)楦郊拥靥峁┝藘?nèi)線圈，同時(shí)降低了梯度線圈系統(tǒng)的自感應(yīng)。此外，由于第一衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈形成階梯式結(jié)構(gòu)，因此RF體線圈可以容易地從梯度線圈系統(tǒng)的“開(kāi)口端”插入由其直徑大于第一衛(wèi)星線圈的內(nèi)線圈形成的凹槽內(nèi)。這里，“開(kāi)口端”被理解為與第一衛(wèi)星線圈所處的一側(cè)相對(duì)的梯度線圈系統(tǒng)的一端。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，第一衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈不一定必須疊蓋。然而，第一線圈和內(nèi)線圈能夠部分疊蓋。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括第二衛(wèi)星線圈，其中，第一衛(wèi)星線圈與第二衛(wèi)星線圈空間分離，其中，第二衛(wèi)星線圈包括在磁體膛上相對(duì)布置的至少另一對(duì)鞍形線圈，其中，內(nèi)線圈位于比第二衛(wèi)星線圈距中心軸更大的直徑處，其中，空間分離的第一和第二衛(wèi)星線圈以及內(nèi)線圈形成凹槽。由于第一和第二衛(wèi)星線圈以及內(nèi)線圈的優(yōu)選(但非必須)的對(duì)稱布置，能夠提供高效的梯度線圈系統(tǒng)。此外，優(yōu)選地，梯度線圈系統(tǒng)的X和Y軸每個(gè)都包括第一和第二空間分離的衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括屏蔽線圈，屏蔽線圈空間地布置在內(nèi)線圈和主磁體之間，其中，屏蔽線圈沿縱軸的方向疊蓋住第一和/或第二衛(wèi)星線圈。盡管第一和/或第二衛(wèi)星線圈主要用于在其中有要成像的對(duì)象的磁體膛的均勻磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)生成預(yù)定的梯度磁場(chǎng)，但是屏蔽線圈用于生成抵消由衛(wèi)星線圈生成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)并防止梯度線圈場(chǎng)向(一個(gè)或多個(gè))屏蔽線圈周圍的超導(dǎo)磁體的泄露。由于屏蔽線圈——其通常也包括兩組鞍形線圈——疊蓋住第一和/或第二衛(wèi)星線圈，即由于沿主磁體的縱軸方向的屏蔽線圈的“長(zhǎng)度”大于或等于彼此背向的衛(wèi)星線圈邊緣彼此間隔開(kāi)的距離， 因此提供了一種梯度線圈系統(tǒng)，與衛(wèi)星線圈和屏蔽線圈通常覆蓋全部體積，即在應(yīng)用兩種現(xiàn)有技術(shù)的梯度線圈和屏蔽線圈的情況相比，所述梯度線圈系統(tǒng)的效果是相同的或甚至有所改善。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，空間分離的衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈形成凹槽，其中， 射頻線圈位于所述凹槽內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，內(nèi)線圈在空間分離的第一和第二衛(wèi)星線圈形成的間隙上延伸。通過(guò)這種延伸，在成像體積處的MR膛內(nèi)生成的凈梯度磁場(chǎng)與將通過(guò)利用本領(lǐng)域中已知的兩個(gè)連續(xù)布置的鞍形線圈組生成的梯度磁場(chǎng)相似。因此，維持了梯度場(chǎng)功效同時(shí)在MR膛的中心內(nèi)提供了凹槽，正如上文的論述，該凹槽能夠用于容納例如RF體線圈。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，內(nèi)線圈在第一和/或第二衛(wèi)星線圈上延伸。例如，內(nèi)線圈沿主磁體的縱軸方向的“長(zhǎng)度”大于或等于彼此背向的衛(wèi)星線圈邊緣彼此間隔開(kāi)的距離。這還確保由在(一個(gè)或多個(gè))衛(wèi)星線圈上延伸的內(nèi)線圈的附加存在補(bǔ)償衛(wèi)星線圈布置的可能的功效降低。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，第一和/或第二衛(wèi)星線圈優(yōu)選地在傾斜的或垂直的結(jié)構(gòu)化凸緣(flange)上與內(nèi)線圈和/或屏蔽線圈串行電連接，其中，形成衛(wèi)星線圈的鞍形線圈的電導(dǎo)體在凸緣上纏繞，形成電連接。在下文中，“結(jié)構(gòu)化凸緣”理解為MR梯度線圈系統(tǒng)自身的空間結(jié)構(gòu)的一部分。例如，在MR梯度線圈系統(tǒng)的電導(dǎo)體嵌入在樹(shù)脂類型的塑料支撐物內(nèi)的情況下，結(jié)構(gòu)化凸緣理解為所述塑料支撐物的傾斜的或垂直的表面。第一和/或第二衛(wèi)星線圈在優(yōu)選傾斜的結(jié)構(gòu)化凸緣上與內(nèi)線圈和/或屏蔽線圈串行連接的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠進(jìn)一步降低衛(wèi)星線圈沿ζ方向、即沿主磁體的縱軸方向的范圍，而不會(huì)造成梯度線圈功效的損失。因此，降低了梯度線圈系統(tǒng)的總空間尺寸，其還提升了患者舒適度，這是因?yàn)橛纱嗽贛R膛中提供了更大的空間以容納患者(或一般而言為要成像的對(duì)象)。優(yōu)選地，為了改善梯度線圈功效，凸緣朝向彼此并朝向磁體膛的中心而傾斜，其中，凸緣被布置在衛(wèi)星線圈的相對(duì)邊緣上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，凸緣朝向彼此并遠(yuǎn)離磁體膛的中心而傾斜，其中，凸緣被布置在第一和第二衛(wèi)星線圈指向彼此的邊緣上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一和/或第二衛(wèi)星線圈通過(guò)成對(duì)的電連接與內(nèi)線圈和/ 或屏蔽線圈串行電連接，該電連接從鞍形線圈形成的表面垂直地延伸，其中，一對(duì)電連接中的兩個(gè)電連接承載反向的電流。其優(yōu)點(diǎn)在于，流過(guò)電連接的電流生成互補(bǔ)的磁場(chǎng)，從而使得不會(huì)以不希望的方式干擾(一個(gè)或多個(gè))梯度線圈生成的梯度場(chǎng)。


下文將通過(guò)范例僅參考附圖更為詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中圖1是包括主磁體和梯度線圈系統(tǒng)的MR系統(tǒng)的橫截面的示意圖；圖2是圖示了組合各種類型的線圈以便提供梯度線圈系統(tǒng)的步驟的另一示意圖；圖3是解釋梯度線圈系統(tǒng)中各種鞍形線圈的互連的示意圖；圖4是圖示了 MR梯度線圈布置的另一示意圖；圖5圖示了不同類型的梯度線圈設(shè)置的布置；圖6進(jìn)一步圖示了各種類型的梯度線圈設(shè)置的布置。參考標(biāo)記100MR 系統(tǒng)102主磁體106屏蔽線圈108衛(wèi)星線圈110衛(wèi)星線圈112體線圈114內(nèi)線圈116 凸緣118 軸 / 方向120成像體積200鞍形線圈202鞍形線圈204鞍形線圈206鞍形線圈208鞍形線圈210 布置212鞍形線圈214 布置
300梯度線圈302鞍形線圈304鞍形線圈306電連接500 凸緣502徑向方向600 凸緣
具體實(shí)施例方式在下文中，由相同的附圖標(biāo)記指代相似的要素。此外，在下文中，在不失一般性的情況下假設(shè)以對(duì)稱的方式使用兩個(gè)衛(wèi)星線圈。然而，本發(fā)明隱含的基本原理還能夠與僅一個(gè)單個(gè)衛(wèi)星線圈和內(nèi)線圈使用。圖1是包括主磁體102和梯度線圈系統(tǒng)的MR系統(tǒng)100的橫截面的示意圖。在下文中，MR系統(tǒng)被理解為包括支撐物的結(jié)構(gòu)化布置，所述支撐物裝載主磁體102與其磁體膛， 裝載梯度線圈以及任選如放大器、濾波器、接收線圈112的各種類型的電子器件。如圖1中所見(jiàn)，MR系統(tǒng)100包括主磁體102，其適于在磁體膛的成像體積120內(nèi)生成均勻的主磁場(chǎng)Btl，其中，要成像的對(duì)象至少被放置在成像體積120內(nèi)。主磁場(chǎng)沿磁體膛內(nèi)的ζ方向118、即沿主磁體102的縱軸的方向延伸。MR系統(tǒng)100還包括χ、y和ζ梯度線圈系統(tǒng)，其中，在圖1中僅示出了 χ梯度線圈系統(tǒng)。y梯度線圈系統(tǒng)相對(duì)于χ梯度線圈系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)90°。χ梯度線圈系統(tǒng)——在下文中指代為“梯度線圈系統(tǒng)”，包括彼此空間分離的兩個(gè)衛(wèi)星線圈108和110。在圖1中未示出由衛(wèi)星線圈108和110中的每個(gè)裝載的成對(duì)的鞍形線圈。空間分離的衛(wèi)星線圈108和110形成凹槽，例如體線圈112的射頻接收線圈位于所述凹槽內(nèi)。體線圈112用于向要成像的對(duì)象發(fā)射RF激勵(lì)脈沖并且通常還接收源自要成像的對(duì)象的RF信號(hào)。由于凹槽的存在，體線圈112在MR膛內(nèi)所處的位置距中心軸118的徑向距離更大，正如在提供梯度線圈布置的情況中，在該布置中將提供連續(xù)的梯度線圈表面，在其頂部上將定位體線圈。在這種情況下，為了增加成像體積120周圍的可用徑向空間，需要將梯度線圈置于距中心軸118更大的徑向距離處，然而，其缺點(diǎn)在于，這種梯度線圈的自感應(yīng)將增加，由此直接影響就最大頻率方面而言的梯度線圈質(zhì)量，在所述最大頻率時(shí)能夠切換相應(yīng)的梯度場(chǎng)。這一切換頻率與線圈中存儲(chǔ)的能量成反比并且因此與系統(tǒng)的自感應(yīng)成反比。由于衛(wèi)星線圈108和110未完全覆蓋成像體積120，因此這造成在成像體積120 內(nèi)用于MR成像目的所需的磁梯度場(chǎng)不可以按照需要進(jìn)行調(diào)整。因此，提供了另外的“內(nèi)線圈” 114，其位于比衛(wèi)星線圈108和110距中心軸118更大的徑向距離處。這一內(nèi)線圈114 在由空間分離的衛(wèi)星線圈108和110形成的間隙上延伸。與衛(wèi)星線圈108和110組合的內(nèi)線圈114提供了凈梯度場(chǎng)，其滿足在完整的成像體積120上用于MR成像目的所需的磁梯度場(chǎng)的質(zhì)量要求。應(yīng)當(dāng)注意到，圖1中成像體積120的尺寸僅是示意性的描述。事實(shí)上，成像體積的尺寸能夠沿縱軸118的方向延伸超過(guò)內(nèi)線圈114的外邊緣。圖1中還示出了屏蔽線圈106，上文已經(jīng)詳細(xì)闡述了其用途。屏蔽線圈106空間布
6置在內(nèi)線圈114和主磁體102的內(nèi)表面之間，所述內(nèi)表面指向成像體積120。屏蔽線圈106 疊蓋住沿縱軸的方向118看到的衛(wèi)星線圈108和110。因此，形成了結(jié)構(gòu)化凸緣116，其以傾斜的方式指向彼此，或垂直于彼此，并且指向成像體積120。圖1中未示出電連接，其在表面上或在傾斜的凹槽116內(nèi)從衛(wèi)星線圈108和110至屏蔽線圈106延伸。下文將對(duì)其進(jìn)行更為詳細(xì)地描述。圖2是圖示了組合各種類型的線圈以便提供梯度線圈系統(tǒng)的步驟的另一示意圖。 首先，在圖加中，提供了僅示出X軸的兩個(gè)衛(wèi)星線圈108和110。這些衛(wèi)星線圈108和110 每個(gè)都包括一組鞍形線圈。例如，衛(wèi)星線圈108包括鞍形線圈200和鞍形線圈202，其中，這兩個(gè)鞍形線圈200和202被相對(duì)地布置在此處未示出的磁體膛上。在實(shí)施例中，它們相對(duì)于通過(guò)沿ζ方向的主磁體的同心軸延伸的縱軸118成鏡像對(duì)稱布置。應(yīng)當(dāng)注意到，該圖將鞍形線圈的獨(dú)立拐角(turn)示為分離的短拐角。這是計(jì)算“理想的電流分布”的設(shè)計(jì)過(guò)程的結(jié)果。實(shí)際上，鞍形線圈的拐角串行連接，使得嚴(yán)格地匹配“理想電流分布”。基本上每個(gè)鞍形線圈都獲得具有單電導(dǎo)入和導(dǎo)出的螺旋拓?fù)?。類似地，衛(wèi)星線圈110包括鞍形線圈204和鞍形線圈206，其中，這兩個(gè)鞍形線圈 204和206還被相對(duì)地布置在磁體上。所有的鞍形線圈具有指紋狀導(dǎo)體圖案。衛(wèi)星線圈108 和110彼此空間分開(kāi)從而在彼此間形成凹槽，其中，該凹槽沿方向118具有寬度d。其次，在圖2b中提供了內(nèi)線圈114。內(nèi)線圈114的寬度(沿方向118)與沿ζ方向彼此相隔開(kāi)的衛(wèi)星線圈108和110的相對(duì)的邊緣的距離相同。因此，內(nèi)線圈114疊蓋住衛(wèi)星線圈108和110形成的凹槽，并且內(nèi)線圈114還管狀疊蓋住所述衛(wèi)星線圈的指紋狀圖案200-206。內(nèi)線圈的直徑大于衛(wèi)星線圈的直徑。如在圖2b中可以進(jìn)一步看到地，內(nèi)線圈 114還包括指紋狀鞍形線圈208。組合或嵌套衛(wèi)星線圈108和110以及內(nèi)線圈114得到在圖2c中所示的梯度線圈布置210。這一布置210還配備有屏蔽線圈106，其已在圖2d中詳細(xì)地示出。屏蔽線圈的目的是生成抵消由衛(wèi)星線圈108和110所生成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)并防止梯度線圈場(chǎng)向屏蔽線圈 106周圍的超導(dǎo)磁體102泄露。屏蔽線圈106還包括兩組指紋狀鞍形線圈212。圖2c的布置210和圖2d的屏蔽線圈106的望遠(yuǎn)鏡狀的組合在圖加中示為布置 214。圖3是解釋在梯度線圈系統(tǒng)中的各種鞍形線圈302和304的互連的示意圖。該梯度線圈系統(tǒng)也包括梯度線圈布置300和屏蔽線圈106，其中，梯度線圈布置300位于距沿通過(guò)MR系統(tǒng)的ζ方向的同心軸延伸的軸118更小的徑向距離處。線圈布置300包括成90° 旋轉(zhuǎn)角的兩個(gè)鞍形線圈302，其彼此串行地電互連。此外，該線圈布置300包括成270°旋轉(zhuǎn)角的兩個(gè)另外的鞍形線圈302，其彼此串行地電互連。這四個(gè)鞍形線圈形成MR系統(tǒng)的y 梯度線圈。類似地，屏蔽線圈106包括成90°旋轉(zhuǎn)角的兩個(gè)鞍形線圈304，其彼此串行地電互連，以及成270°旋轉(zhuǎn)角的另兩個(gè)鞍形線圈304，其也彼此串行地電互連。這四個(gè)鞍形線圈 304形成MR系統(tǒng)的y梯度屏蔽線圈。正如能夠在圖3中進(jìn)一步看到地，在實(shí)施例中，鞍形線圈302和鞍形線圈304通過(guò)電連接器306彼此互連。
應(yīng)當(dāng)注意到，圖3僅示出了總共具有8個(gè)鞍形線圈的常規(guī)梯度線圈的y梯度。即使如此，該圖不能與優(yōu)選應(yīng)當(dāng)具有總共12個(gè)互連的鞍形線圈的本發(fā)明相兼容，圖3描述性地圖示了關(guān)于梯度線圈布置的常規(guī)鞍形線圈的電互連的基礎(chǔ)。圖4是圖示了 MR梯度線圈布置的另一示意圖，其中，更為詳細(xì)地示出了這種電連接器306。圖4中的線圈布置包括兩個(gè)衛(wèi)星線圈108和110，通過(guò)所述衛(wèi)星線圈形成凹槽。 內(nèi)線圈114成管狀圍繞衛(wèi)星線圈和凹槽，并沿方向118(在圖4中不可見(jiàn))在凹槽上延伸。 內(nèi)線圈114空間地位于比衛(wèi)星線圈108和110距軸118更大的徑向距離處。內(nèi)線圈114和衛(wèi)星線圈108和110還由管狀屏蔽線圈106圍繞，管狀屏蔽線圈106 包括類似于先前在圖2d中所示出的四個(gè)鞍形線圈212。屏蔽線圈比內(nèi)線圈114具有更大的直徑。此外，屏蔽線圈沿ζ方向，即沿方向118的寬度大于衛(wèi)星線圈108和110的外部邊緣彼此空間相隔開(kāi)的距離。屏蔽線圈106沿方向118相對(duì)于衛(wèi)星線圈108和110對(duì)稱地延伸。為了通過(guò)電導(dǎo)體306電互連衛(wèi)星線圈110和屏蔽線圈106，使用了圖中所示的布置的結(jié)構(gòu)化凸緣。衛(wèi)星線圈Iio的每個(gè)鞍形線圈與屏蔽線圈106的鞍形線圈212在傾斜的結(jié)構(gòu)化凸緣116上串行地電連接，其中，形成衛(wèi)星線圈110的鞍形線圈的電導(dǎo)體在凸緣116上纏繞從而形成電連接306。這些凸緣116彼此傾斜并向磁體膛的中心傾斜。圖5圖示了各種類型的梯度線圈設(shè)置的布置。圖如中描繪的梯度線圈設(shè)置與先前在圖4中所示的設(shè)置相同。圖fe中左側(cè)的示意示了在MR系統(tǒng)中使用的不同部件中的一些的橫截面。這些部件包括主磁體102、屏蔽線圈106、內(nèi)線圈114和衛(wèi)星線圈108和 110。還示出了結(jié)構(gòu)化凸緣116，其分別將衛(wèi)星線圈108和110的外部邊緣與屏蔽線圈106 的外部邊緣連接。圖fe的右手側(cè)是在包括衛(wèi)星線圈108和110、內(nèi)線圈114和屏蔽線圈106的梯度線圈設(shè)置中使用的電導(dǎo)體的示意性視圖。正如在圖如與圖4的比較中可以更清晰地見(jiàn)到的，衛(wèi)星線圈110的鞍形線圈在凸緣116上與電導(dǎo)體306纏繞。因此，并非僅僅給出衛(wèi)星線圈110和屏蔽線圈106之間的簡(jiǎn)單的串行電互連，而且還給出允許進(jìn)一步降低梯度線圈系統(tǒng)的自感應(yīng)的延伸的屏蔽線圈設(shè)計(jì)。在圖中電連接不可見(jiàn)，通過(guò)所述電連接衛(wèi)星線圈108和110與內(nèi)線圈114串行電連接。在本發(fā)明的實(shí)施例中，衛(wèi)星線圈108和110通過(guò)成對(duì)的電連接與內(nèi)線圈114串行連接，電連接從衛(wèi)星線圈的鞍形線圈形成的表面垂直地延伸，即例如在圖5中沿方向502延伸。一對(duì)電連接中的兩個(gè)電連接承載反向的電流以便關(guān)于所述電流生成的磁場(chǎng)相互補(bǔ)償。與圖fe的實(shí)施例相比，圖恥中圖示的實(shí)施例的不同是衛(wèi)星線圈未在凸緣上與屏蔽線圈106電互連，而是內(nèi)線圈114在凸緣500上與屏蔽線圈106電互連。因此，沿方向 118所見(jiàn)到的內(nèi)線圈的寬度大于衛(wèi)星線圈108和100沿所述方向118延伸的區(qū)域。在圖恥的右手側(cè)，能夠清晰地看到凸緣500，在所述凸緣500上內(nèi)線圈114的鞍形線圈的電導(dǎo)體與屏蔽線圈106的鞍形線圈纏繞并連接。圖6進(jìn)一步圖示了另外各種類型的梯度線圈設(shè)置的布置。圖6a、6b和6c的示意圖再次圖示了 MR系統(tǒng)中使用的不同部件中的一些的橫截面。這些部件包括主磁體102、屏蔽線圈106、內(nèi)線圈114和衛(wèi)星線圈108和110。在圖6a中，通過(guò)成對(duì)的電連接實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星線圈108和110、內(nèi)線圈114和屏蔽線圈106之間的所有電互連，所述電連接從相應(yīng)的線圈106、108、110和114的鞍形線圈形成的表面垂直地延伸。此外，類似于圖恥中所描述的方案，沿方向118所看到的內(nèi)線圈的寬度大于衛(wèi)星線圈108和110沿所述方向118延伸的區(qū)域。因此，內(nèi)線圈在衛(wèi)星線圈108和110 上延伸。相比之下，在圖6b中，內(nèi)線圈114僅沿方向118、即沿ζ方向在由空間分離的衛(wèi)星線圈108和110形成的間隙上延伸。然而，衛(wèi)星線圈108和110、內(nèi)線圈114和屏蔽線圈106 之間的所有電互連通過(guò)成對(duì)的電連接實(shí)現(xiàn)，所述電連接從相應(yīng)線圈106、108、110和114的鞍形線圈形成的表面垂直地延伸。在圖6c中，除圖6b中所描述的實(shí)施例之外，使用結(jié)構(gòu)化凸緣600，其分別連接衛(wèi)星線圈108和110的指向另一個(gè)的內(nèi)邊緣與內(nèi)線圈114的外邊緣。這些凸緣600相對(duì)彼此并遠(yuǎn)離磁體膛的中心而傾斜。這里，衛(wèi)星線圈108和110在所述傾斜的結(jié)構(gòu)化凸緣600上與內(nèi)線圈114串行電連接，其中，形成衛(wèi)星線圈的鞍形線圈的電導(dǎo)體在凸緣上纏繞形成電連接。衛(wèi)星線圈和屏蔽線圈之間的以及/或者屏蔽線圈與內(nèi)線圈之間的電連接借助于成對(duì)的電連接實(shí)現(xiàn)，所述電連接從相應(yīng)的鞍形線圈形成的表面垂直地延伸，其中，一對(duì)電連接中的兩個(gè)電連接承載反向的電流。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像系統(tǒng)，包括主磁體(102)，所述主磁體(10 包括磁體膛，所述膛具有與所述主磁體(102)的主磁場(chǎng)平行的縱軸(118)，所述磁體膛包括梯度線圈系統(tǒng)，其中， 所述梯度線圈系統(tǒng)包括第一衛(wèi)星線圈(108)和內(nèi)線圈(114)，其中，所述第一衛(wèi)星線圈包括在所述磁體膛上相對(duì)布置的至少一對(duì)鞍形線圈O00 ；202 ；204 ；206)，并且其中，所述內(nèi)線圈(114)包括在所述磁體膛上相對(duì)布置的至少兩對(duì)鞍形線圈008)，其中，所述內(nèi)線圈 (114)位于比所述第一衛(wèi)星線圈(108)距所述中心軸(118)更大的直徑處，其中，所述第一衛(wèi)星線圈和所述內(nèi)線圈形成階梯式線圈結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振系統(tǒng)，還包括第二衛(wèi)星線圈(110)，其中，所述第一衛(wèi)星線圈與所述第二衛(wèi)星線圈空間分離，其中，所述第二衛(wèi)星線圈包括在所述磁體膛上相對(duì)布置的至少另外一對(duì)鞍形線圈O00;202;204;206)，其中，所述內(nèi)線圈(114)位于比所述第二衛(wèi)星線圈距所述中心軸(118)更大的直徑處，其中，所述空間分離的第一和第二衛(wèi)星線圈以及所述內(nèi)線圈(114)形成凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括屏蔽線圈(106)，所述屏蔽線圈(106)空間布置在所述內(nèi)線圈(114)和所述主磁體(102)之間，其中，所述屏蔽線圈(106)沿所述縱軸(118)的方向疊蓋住所述第一衛(wèi)星線圈(108)和/或所述第二衛(wèi)星線圈(110)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振系統(tǒng)，其中，射頻線圈(112)位于所述凹槽中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)線圈(114)在所述空間分離的第一衛(wèi)星線圈(108)和第二衛(wèi)星線圈(110)形成的間隙上延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)線圈(114)在所述第一衛(wèi)星線圈(108)和/或第二衛(wèi)星線圈(110)上延伸。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一衛(wèi)星線圈和/或第二衛(wèi)星線圈在傾斜的結(jié)構(gòu)化凸緣(116 ；600)上與所述內(nèi)線圈(114)和/或所述屏蔽線圈 (106)串行電連接，其中，形成所述衛(wèi)星線圈的所述鞍形線圈的電導(dǎo)體在所述凸緣上纏繞， 形成所述電連接(306)。
8.根據(jù)權(quán)利要求中7所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述凸緣(114)朝向彼此并朝向所述磁體膛的中心而傾斜，其中，所述凸緣布置在所述第一衛(wèi)星線圈和第二衛(wèi)星線圈的相對(duì)的邊緣上。
9.根據(jù)權(quán)利要求中7或8所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述凸緣(600)朝向彼此并遠(yuǎn)離所述磁體膛的中心而傾斜，其中，所述凸緣布置在所述衛(wèi)星線圈指向彼此的邊緣上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振系統(tǒng)，其中，所述第一和/或第二衛(wèi)星線圈(108 ；110)通過(guò)成對(duì)的電連接與所述內(nèi)線圈(114)和/或所述屏蔽線圈(106)串行電連接，所述電連接從由所述鞍形線圈形成的表面上垂直地延伸，其中，一對(duì)電連接中的兩個(gè)電連接承載反向的電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括主磁體(102)的磁共振成像系統(tǒng)，所述主磁體(102)包括磁體膛，所述膛具有與主磁體(102)的主磁場(chǎng)平行的縱軸(118)，所述磁體膛包括梯度線圈系統(tǒng)，其中，所述梯度線圈系統(tǒng)包括第一衛(wèi)星(satellite)線圈(108)和內(nèi)線圈(114)，其中，所述第一衛(wèi)星線圈包括在所述磁體膛上相對(duì)布置的至少一對(duì)鞍形線圈(200、202、204、206)，并且其中，內(nèi)線圈(114)包括在所述磁體膛上相對(duì)布置的至少兩對(duì)鞍形線圈(208)，其中，內(nèi)線圈(114)位于以比所述第一衛(wèi)星線圈(108)距中心軸(118)更大的直徑處，其中，所述第一衛(wèi)星線圈和所述內(nèi)線圈形成階梯式線圈結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G01R33/385GK102232193SQ200980148187
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者G·B·J·米爾德, J·科尼杰 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司