一種梯度線圈組件、梯度線圈和磁共振成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像系統(tǒng)，特別涉及磁共振成像系統(tǒng)的梯度線圈以及梯度線圈組件。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像是隨著計算機(jī)技術(shù)、電子電路技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。磁共振現(xiàn)象的原理主要包括:包含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子具有自旋運(yùn)動，猶如一個小磁體，并且這些小磁體的自旋軸沒有一定的規(guī)律，如果施加外在磁場，這些小磁體將按外在磁場的磁力線重新排列，具體為在平行于或反平行于外在磁場磁力線的兩個方向排列，將上述平行于外在磁場磁力線的方向稱為正縱向軸，將上述反平行于外在磁場磁力線的方向稱為負(fù)縱向軸；原子核只具有縱向磁化分量，該縱向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定頻率的射頻(Rad1 Frequency, RF)脈沖激發(fā)處于外在磁場中的原子核,使這些原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸，產(chǎn)生共振，這就是磁共振現(xiàn)象。上述被激發(fā)的原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負(fù)縱向軸之后，該原子核就具有了橫向磁化分量。停止發(fā)射射頻脈沖后，被激發(fā)的原子核發(fā)射回波信號，將吸收的能量逐步以電磁波的形式釋放出來，其相位和能級都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)，將原子核發(fā)射的回波信號經(jīng)過空間編碼等進(jìn)一步處理即可重建圖像。
[0003]在磁共振成像系統(tǒng)中，梯度線圈是產(chǎn)生線性梯度磁場的關(guān)鍵部件。梯度線圈至少包括主線圈組和屏蔽線圈組，主線圈組和屏蔽線圈組又分別包括三層線圈。通常將銅線用作將主線圈和屏蔽線圈利用焊劑焊接起來的導(dǎo)體。為了節(jié)省成本同時降低梯度線圈的重量，也可以開發(fā)使用鋁線，但是鑒于其易氧化的特性鋁線難于利用焊劑焊接，因此也無法大規(guī)模生產(chǎn)鋁線梯度線圈。
[0004]西門子公司專利US8067939B2提出利用兩種不同形狀的導(dǎo)體形成梯度線圈，其中，將平面導(dǎo)體(優(yōu)選鋁質(zhì)材料并且通過水切割、激光切割等方式制成)與普通矩形截面銅導(dǎo)體焊接在一起，但是該方案并未提出如何解決銅鋁之間利用焊劑焊接而產(chǎn)生的氧化問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術(shù)問題，為了大量生產(chǎn)鋁線梯度線圈并且解決鋁線的氧化問題，本發(fā)明提出了一種梯度線圈組件，包括一鋁線本體和一銅線端部，所述銅線端部通過冷壓焊接方式連接在所述鋁線本體的兩端。
[0006]優(yōu)選地，所述冷壓焊接方式包括搭接和對接。
[0007]同時，本發(fā)明還提出一種梯度線圈，包括一主線圈組和一屏蔽線圈組，所述主線圈組和所述屏蔽線圈組分別呈同心圓筒狀，所述屏蔽線圈組的半徑大于所述主線圈組，其中，所述主線圈組包括至少一層主線圈，所述主線圈由所述銅線端部相對對稱放置的兩個如上所述的梯度線圈組件的兩對所述銅線端部中的一對焊接在一起制成；所述屏蔽線圈組包括至少一層屏蔽線圈，所述屏蔽線圈由所述銅線端部相對對稱放置的兩個如上所述的梯度線圈組件的兩對所述銅線端部中的一對焊接在一起制成。
[0008]優(yōu)選地，所述主線圈組包括三層所述主線圈，所述屏蔽線圈組包括三層所述屏蔽線圈。
[0009]優(yōu)選地，按照在所述主線圈組和所述屏蔽線圈組中各層所述主線圈與各層所述屏蔽線圈的位置，各層所述主線圈與各層所述屏蔽線圈分別相應(yīng)焊接在一起。
[0010]同時，本發(fā)明還提出一種磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，包括如上所述的梯度線圈。
[0011]根據(jù)上述技術(shù)方案，由于根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈組件，利用鋁線替代了銅線作為本體，因此成本大幅下降；另外由于利用銅線作為端部，所以易于與其他線圈組件或者其他部件焊接從而便于大量生產(chǎn)；而且，采用沖壓方式焊接鋁線本體和銅線端部不存在氧化問題，因此避免了由此產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷。同時，采用根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈可大幅度減少梯度線圈的重量并且可使用于磁體的外部真空腔厚度降低，從而大幅度降低磁體成本和梯度線圈成本以及磁體和梯度線圈的安裝和維護(hù)的難度。
【附圖說明】
[0012]下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈的截面圖。
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈的主線圈(或屏蔽線圈)的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈組件包括鋁線本體和銅線端部，所述銅線端部通過冷壓焊接方式連接在所述鋁線本體的兩端。由于根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈組件，利用鋁線替代了銅線作為本體，因此成本大幅下降；另外由于利用銅線作為端部，所以易于與其他線圈組件或者其他部件焊接從而便于大量生產(chǎn)；而且，采用冷壓焊接方式焊接鋁線本體和銅線端部不存在氧化問題，因此避免了由此產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷。
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈的截面圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】的梯度線圈包括一主線圈組和一屏蔽線圈組，其中，所述主線圈組包括至少一層主線圈(圖1所示，三層，從上至下分別是x、Y、z，順序根據(jù)實際設(shè)計可以調(diào)整)，所述屏蔽線圈組包括至少一層屏蔽線圈(圖1所示，三層，從上至下分別是x’、Y’、z’，順序根據(jù)實際設(shè)計可以調(diào)整)，相應(yīng)的主線圈和屏蔽線圈相互連接，即主線圈X與屏蔽線圈X’連接，主線圈Y與屏蔽線圈Y’連接，主線圈Z與屏蔽線圈Ζ’連接。
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明的【具體實