梯度線圈及其部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種梯度線圈及其部件的制作方法。梯度線圈部件的制作方法中，所述梯度線圈部件包括第一導電線圈部分和第二導電線圈部分，所述第一導電線圈部分和所述第二導電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技術打印所述第一金屬線圈；以及采用3D打印技術打印所述第二金屬線圈。本發(fā)明提供的梯度線圈及其部件的制作方法，通過直接采用3D打印技術直接打印用于梯度線圈包括的各梯度線圈組件中包括的梯度線圈部件，可以節(jié)約梯度線圈的制作時間，有效提高梯度線圈的制作效率和增強梯度線圈制作的靈活性。尤其，通過將梯度線圈部件分成第一導電線圈部分和第二導電線圈部分分開進行打印，可以減少3D打印裝置的體積，有效降低梯度線圈制造成本。
【專利說明】
梯度線圈及其部件的制作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及磁共振領域，特別是一種用于磁共振成像(Magnetic ResonanceImaging，簡稱:MRI)設備的梯度線圈及其部件的制作方法。
【背景技術】
[0002]MRI技術可以對物體內部結構進行成像，并且具有對人體無傷害，軟組織分辨率高的優(yōu)點，被廣泛應用于醫(yī)學領域。在MRI系統(tǒng)中，梯度線圈(gradient coils)性能的好壞直接影響到MRI系統(tǒng)的成像速度和成像質量。
[0003]通常地，一個梯度線圈整體包括三個互為正交方向的X軸梯度線圈組件，Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件，以對物體進行三維成像，其中各方向的梯度線圈分別可以包括一個主線圈(primary gradient coils)部件和一個副線圈(secondary gradientcoils)部件，也稱屏蔽線圈部件。圖1A為Y軸梯度線圈組件的結構示意圖，如圖1A所示，該Y軸方向的梯度線圈包括Y軸主線圈部件101和Y軸副線圈部件102，其中副線圈部件102包圍在主線圈部件101的外側，對于X軸其結構示意圖是類似的，具體不再贅述。圖1B為Z軸梯度線圈組件的結構示意圖，如圖1B所示，該Z軸梯度線圈組件包括環(huán)形的Z軸主線圈部件103和環(huán)形的Z軸副線圈部件104，副線圈部件104包圍在主線圈部件103的外側。
[0004]對于X軸梯度線圈或者Y軸梯度線圈的制作，現(xiàn)有技術中通常采用為:在平模上進行繞線(winding)或者饒筑(casting)金屬形成的平面線圈部件；然后將線圈部件固定在平板上，將固定有線圈的平板根據需求卷成弧面狀線圈部件，而對于Z軸梯度線圈的制作，通常采用在圓柱體上繞線方式制作主副線圈部件；然后，對制作好的X軸梯度線圈組件、Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件包括的各部件進行組裝以形成梯度線圈；由于組裝后的梯度線圈之間在工作過程中存在很高的電壓，在組裝后的梯度線圈之間還需填充性能良好的絕緣材料，以形成最終的梯度線圈。
[0005]在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題:
[0006]采用上述梯度線圈的制作方法，存在制作工藝復雜，制作效率低的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種梯度線圈及其部件的制作方法，用以解決現(xiàn)有技術中的缺陷，實現(xiàn)簡化梯度線圈的制作工藝，提高梯度線圈的制作效率。
[0008]本發(fā)明提供一種梯度線圈的制作方法，
[0009]所述梯度線圈部件包括第一導電線圈部分和第二導電線圈部分，所述第一導電線圈部分和所述第二導電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括:
[0010]采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈；以及
[0011]采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈。
[0012]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，
[0013]所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈，包括:
[0014]采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，所述第一支撐結構體與所述至少兩個第一金屬線圈連接；
[0015]所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈，包括:
[0016]采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，所述第二支撐結構體與所述至少兩個第二金屬線圈連接。
[0017]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一金屬線圈由一第一金屬線繞成的多個第一金屬環(huán)組成，相鄰所述第一金屬環(huán)之間存在一第一間隙，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，包括:
[0018]按照第一支撐結構體預設形狀，在打印所述至少兩個第一金屬線圈的同時，在所述第一間隙打印所述第一支撐結構體。
[0019]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第二金屬線圈由一第二金屬線繞成的多個第二金屬環(huán)組成，相鄰所述第二金屬環(huán)之間存在一第二間隙，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，包括:
[0020]按照第二支撐結構體預設形狀，在打印所述至少兩個第二金屬線圈的同時，在所述第二間隙打印所述第二支撐結構體。
[0021]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結構體預設形狀或所述第二支撐結構體預設形狀包括:γ形、X形、川字形或者米字形。
[0022]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，包括:
[0023]按照第一導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體。
[0024]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，包括:
[0025]按照第二導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體。
[0026]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一導電線圈部分預設形狀或者第二導電線圈部分預設形狀包括弧面或者柱面。
[0027]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐體結構或所述第二支撐體結構通過金屬材料打印形成。
[0028]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，包括:
[0029]采用3D打印技術，在打印所述第一支撐結構體的同時，在所述第一支撐結構體的表面打印所述至少兩個第一金屬線圈。
[0030]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，包括:
[0031]采用3D打印技術，在打印所述第二支撐結構體的同時，在所述第二支撐結構體的表面打印所述至少兩個第二金屬線圈。
[0032]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結構體或所述第二支撐結構體為平板。
[0033]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一導金屬線圈以及第一支撐結構體之后，還包括:
[0034]按照第一導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體彎曲成型。
[0035]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體之后，還包括:
[0036]按照第二導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體彎曲成型。
[0037]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述導電線圈部分預設形狀包括弧面或者柱面。
[0038]如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體是通過絕緣材料打印形成的。
[0039]本發(fā)明還提供一種梯度線圈的制作方法，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，所述梯度線圈的制作方法包括:
[0040]采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第一梯度線圈組件包括的第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件；
[0041]采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第二梯度線圈組件包括的第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件；
[0042]采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第三梯度線圈組件包括的第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件；
[0043]按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝。
[0044]如上所述的梯度線圈的制作方法，優(yōu)選地，所述梯度線圈組件還包括至少一個第七梯度線圈部件，所述梯度線圈的制作方法，還包括:
[0045]采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述至少一個第七梯度線圈部件中的各所述第七梯度線圈部件；
[0046]按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝，包括:
[0047]按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件、所述第六梯度線圈部件、以及所述至少一個所述第七梯度線圈部件進行組裝。
[0048]本發(fā)明還提供一種梯度線圈的制作方法，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，包括:
[0049]按照梯度線圈預設結構，采用3D打印技術，通過金屬材料打印所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件；以及，
[0050]在通過金屬材料打印所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件的同時，通過絕緣材料打印填充在所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件之間的絕緣體。
[0051]如上所述的梯度線圈的制作方法，優(yōu)選地，所述梯度線圈預設結構包括筒狀結構。
[0052]從上述方案中可以看出，本發(fā)明提供的梯度線圈及其部件的制作方法，通過直接采用3D打印技術直接打印用于梯度線圈包括的各梯度線圈組件中包括的梯度線圈部件，可以節(jié)約梯度線圈的制作時間，有效提高梯度線圈的制作效率和增強梯度線圈制作的靈活性。尤其，通過將梯度線圈部件分成第一導電線圈部分和第二導電線圈部分分開進行打印，可以減少3D打印裝置的體積，有效降低梯度線圈制造的成本。
【附圖說明】
[0053]下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中:
[0054]圖1A為Y軸梯度線圈組件的結構示意圖。
[0055]圖1B為Z軸梯度線圈組件的結構示意圖。
[0056]圖2A為本發(fā)明一個實施例提供的梯度線圈部件的制作方法實施例的流程圖。
[0057]圖2B為圖2A方法實施例中梯度線圈部件的結構示意圖。
[0058]圖3A為本發(fā)明另一個實施例提供的梯度線圈部件的制作方法實施例的流程圖。
[0059]圖3B為采用圖3A所示方法實施例提供的梯度線圈部件的制作方法制作的一種導電線圈部分的結構示意圖。
[0060]圖3C為采用圖3A所示方法實施例提供的梯度線圈部件的制作方法制作的另一種導電線圈部分的結構示意圖。
[0061]圖4A為本發(fā)明另一個實施例提供的梯度線圈的制作方法制作的梯度線圈的結構示意圖。
[0062]圖4B為圖4A所示方法實施例中梯度線圈包括的一個梯度線圈組件的結構示意圖。
[0063]其中，附圖標記如下:
[0064]101-Y軸主線圈部件；102_Υ軸副線圈部件；103_Ζ軸主線圈部件；
[0065]104-Ζ軸副線圈部件；201-第一導電線圈部分；202-第二導電線圈部分；
[0066]301-導電線圈部分；302-Χ形支撐結構體；303_導電線圈部分；
[0067]304-平板支撐結構體；401_梯度線圈；402_梯度線圈組件。
【具體實施方式】
[0068]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0069]實施例一
[0070]圖2為本發(fā)明一個實施例提供的梯度線圈部件的制作方法實施例的流程圖，該梯度線圈部件包括第一導電線圈部分和第二導電線圈部分，該第一導電線圈部分和該第二導電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，如圖2所示，該方法實施例，包括:
[0071]步驟21、采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈；
[0072]步驟22、采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈。
[0073]其中，上述梯度線圈部件可以是梯度線圈的X軸梯度線圈組件、Y軸梯度線圈組件或者Z軸梯度線圈組件可以包括的主線圈(primary coil)或者副線圈(secondary coil)，還可以是梯度線圈包括的電勾場線圈(E-shim coil)。上述第一金屬線圈可以由一第一金屬線繞成的多個第一金屬環(huán)組成，上述第二金屬線圈可以由一第二金屬線繞成的多個第二金屬環(huán)組成。
[0074]本發(fā)明實施例中以第一導電線圈部分和第二導電線圈部分分別包括兩個第一金屬線圈和兩個第二金屬線圈為例進行說明具體的制作過程，對于包括其他數量的金屬線圈，其實現(xiàn)過程是類似的，具體不再贅述。
[0075]請參考圖2A，以梯度線圈部件為X軸梯度線圈組件包括的主線圈為例，該梯度線圈部件包括第一導電線圈部分201和第二導電線圈部分202，其中第一導電線圈部分201和第二導電線圈部分202分別包括兩個第一金屬線圈和兩個第二金屬線圈，對于梯度線圈部件是X軸梯度線圈組件包括的副線圈或者電勻場線圈，或者其他梯度線圈組件包括的主線圈，副線圈或者電勻場線圈，梯度線圈部件包括的第一導電線圈部分和第二導電線圈部分是類似的，此處不再贅述。
[0076]具體的，在步驟21之前，還可以包括:在3D打印裝置中輸入第一導電線圈部分預設形狀和第二導電線圈部分預設形狀，多個第一金屬環(huán)的預設繞線形狀，以及多個第二金屬環(huán)的預設繞線形狀。其中，第一導電線圈部分預設形狀或者第二導電線圈部分預設形狀具體可以包括弧面或者柱面，該弧面可以是圓弧面，也可以是橢圓弧面，該柱面可以是圓柱面，也可以是橢圓柱面，但不限于此。值得注意的是，所述第一導電線圈部分預設形狀與所述第二導電線圈部分預設形狀可以不同，例如，所述第一導電線圈部分預設形狀可以是圓弧面，所述第二導電線圈部分預設形狀可以是橢圓弧面。具體的，對于梯度線圈部件為X軸梯度線圈組件或者Y軸梯度線圈組件(如圖1A所示)包括的主線圈或者副線圈，或者是梯度線圈包括的電勻場線圈，第一導電線圈部分預設形狀和第二導電線圈部分預設形狀可以是弧面。對于梯度線圈部件為Z軸梯度線圈組件(如圖1B所示)包括的主線圈或者副線圈，或者是梯度線圈包括的電勻場線圈，該第一導電線圈部分預設形狀或第二導電線圈部分預設形狀可以是柱面。上述多個第一金屬環(huán)預設繞線形狀或多個第二金屬環(huán)的預設繞線形狀，根據實際應用需求而定，可以是規(guī)則的繞線方式，也可以是不規(guī)則的繞線方式。
[0077]在打印時，可以采用3D打印技術，可以按照第一導電線圈部分預設形狀以及多個第一金屬環(huán)預設繞線形狀，通過金屬材料打印第一導電線圈部分包括的兩個金屬線圈，以及可以按照第二導電線圈部分預設形狀以及多個第二金屬環(huán)預設繞線形狀，通過金屬材料打印第二導電線圈部分包括的兩個金屬線圈。其中可用于打印的金屬材料，根據實際需求，包括但不限于銅或鋁。
[0078]在打印完成后，還可以將打印完成的第一導電線圈部分和第二導電線圈部分進行組裝，灌膠(也即注入樹脂等絕緣材料)，以將金屬環(huán)之間通過灌膠進行隔離，并且將組裝后導電線圈部分通過灌膠將裸露的金屬環(huán)都包裹起來，以形成最終的梯度線圈，如圖4所示中的梯度線圈401。具體的組裝和灌膠工藝，可以采用現(xiàn)有工藝流程，此處不再贅述。
[0079]本發(fā)明實施例，通過直接采用3D打印技術直接打印用于梯度線圈包括的各梯度線圈組件中包括的梯度線圈部件，可以節(jié)約梯度線圈的制作時間，有效提高梯度線圈的制作效率和增強梯度線圈制作的靈活性。尤其，通過將梯度線圈部件分成第一導電線圈部分和第二導電線圈部分分開進行打印，可以減少3D打印裝置的體積，有效降低3D打印的成本。
[0080]需要說明的是，若第一導電線圈部分預設形狀以及多個第一金屬環(huán)的繞線形狀分別與第二導電線圈部分預設形狀以及多個第二金屬環(huán)的預設繞線形狀完全相同，則上述步驟22可不執(zhí)行，相應的可執(zhí)行多次步驟21，從而可以進一步地提高制作效率。
[0081]實施例二
[0082]在組成第一金屬線圈或第二金屬線圈多個金屬環(huán)中的任意相鄰金屬環(huán)之間存在間隙。由于間隙的存在，采用3D打印技術打印第一導電線圈部分或者第二導電線圈部分包括的至少兩個金屬線圈時，存在金屬線圈不易成型的問題。
[0083]圖3為本發(fā)明另一個實施例提供的梯度線圈部件的制作方法實施例的流程圖，是圖2所示方法實施例的一個進一步的實施例。如圖3所示，該方法實施例，包括:
[0084]步驟31、采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，所述第一支撐結構體與所述至少兩個第一金屬線圈連接；
[0085]步驟32、采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，所述第二支撐結構體與所述至少兩個第二金屬線圈連接。
[0086]上述步驟31和步驟32分別是對實施例一中步驟21和步驟22的進一步限定。
[0087]優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一金屬線圈由一第一金屬線繞成的多個第一金屬環(huán)組成，相鄰所述第一金屬環(huán)之間存在一第一間隙，，上述步驟31，可以包括:按照第一支撐結構體預設形狀，在打印所述至少兩個第一金屬線圈的同時，在所述第一間隙打印所述第一支撐結構體。
[0088]優(yōu)選地，所述第二金屬線圈由一第二金屬線繞成的多個第二金屬環(huán)組成，相鄰所述第二金屬環(huán)之間存在一第二間隙，上述步驟32，可以包括:
[0089]按照第二支撐結構體預設形狀，在打印所述至少兩個第二金屬線圈的同時，在所述第二間隙打印所述第二支撐結構體。
[0090]上述第一支撐結構體預設形狀或第二支撐結構體預設形狀可以包括:Y形、X形、川字形或者米字形，但不限于此。
[0091]此處，上述采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體，包括:
[0092]按照第一導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體；
[0093]上述采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體，包括:
[0094]按照第二導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體。
[0095]其中，其中，所述第一導電線圈部分預設形狀或者第二導電線圈部分預設形狀包括弧面或者柱面，具體參見實施例一相關內容，此處不再贅述。
[0096]下面請參照圖3A，以第一導電線圈部分預設形狀為弧面狀，第一支撐結構體預設形狀為X形為例進行說明第一導電線圈部分的實施過程，對于第一導電線圈部分預設形狀為其他形狀，第一支撐結構體預設形狀為其他形狀，以及第二導電線圈部分，其實施過程是類似的，不再贅述。
[0097]具體來說，在步驟301之前，可以向3D打印裝置輸入第一導電線圈部分預設形狀為弧面，多個第一金屬環(huán)的預設繞線形狀，以及第一支撐結構體預設形狀為X形，按照上述形狀，在通過金屬材料打印第一導電線圈部分301包括的至少兩個金屬線圈的同時，在第一間隙打印線條狀的支撐體，所有在相鄰金屬線圈的間隙之間打印的線條狀的支撐體，在最終打印成的第一導電線圈部分上形成X形的支撐結構體302。
[0098]其中，該第一支撐結構體可以通過金屬材料打印形成，該金屬材料，可以采用與金屬線圈相同的金屬材料，包括但不限于銅或鋁；該第一支撐結構體也可以通過絕緣材料打印形成，包括但不限于樹脂材料或者玻璃布。
[0099]值得注意的是，在通過金屬材料打印該第一或第二支撐結構體時，3D打印機可以采用單一材料的打印機，減低打印成本，同時后續(xù)在組裝過程中，需要將通過金屬材料打印的第一支撐結構體或第二支撐結構體移除，對于通過絕緣材料打印該第一或第二支撐結構體，3D打印機可以采用復合材料打印機，在后續(xù)組裝過程中，不需要執(zhí)行移除支撐結構體的步驟。
[0100]該實施例，通過打印與導電線圈部分相連的支撐結構體，克服了導電線圈部分包括的任意相鄰金屬線圈之間存在間隙，3D打印金屬線圈不易成型的問題，尤其是，在導電線圈部分包括的至少兩個金屬線圈中的相鄰金屬線圈之間存在的間隙打印線條狀的支撐結構體，并且按照預設的導電線圈部分的形狀和預設的金屬線圈的繞線形狀打印，使得可以直接打印形成導電線圈部分，有效提高了導電線圈的打印效率，進而提高了梯度線圈的制作效率。
[0101]實施例三
[0102]本實施例為圖3所示方法實施例中的另一個優(yōu)選的實施例，在該實施例中，
[0103]上述圖3所示方法實施例中的步驟31，可以包括:
[0104]采用3D打印技術，在打印所述第一支撐結構體的同時，在所述第一支撐結構體的表面打印所述至少兩個第一金屬線圈。
[0105]上述圖3所示方法實施例中的步驟32，可以包括:
[0106]采用3D打印技術，在打印所述第二支撐結構體的同時，在所述第二支撐結構體的表面打印所述至少兩個第二金屬線圈。
[0107]其中，所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體的形狀可以弧面或者柱面，SP所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體可以分別采用與第一導電線圈部分預設形狀和第二導電線圈部分預設形狀相同的形狀，對此本發(fā)明不作限定。
[0108]優(yōu)選地，所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體可以為平板。在所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體為平板形狀的情況下，進一步地，在步驟31之后，還包括:
[0109]按照第一導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體彎曲成型；
[0110]在步驟32之后，還包括:
[0111]按照第二導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體彎曲成型。
[0112]優(yōu)選地，所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體是通過絕緣材料打印形成的。
[0113]其中，所述預設的所述第一導電線圈部分的形狀和所述第二導電線圈部分預設形狀包括弧面或者柱面，具體參見實施例一相關內容，此處不再贅述。
[0114]下面請參照圖3B，在平板支撐結構體304上打印導電線圈部分303，該平板支撐結構體304可以是第一支撐結構體，也可以是第二支撐結構體，該導電線圈部分303可以是第一導電線圈部分，也可以是第二導電線圈部分，下面以平板支撐結構體304是第一支撐結構體，導電線圈部分303是第一導電線圈部分為例進行說明支撐結構體預設形狀為平板時制作導電線圈部分的實施過程，對于平板支撐結構體304是第二支撐結構體，導電線圈部分303是第二導電線圈部分是類似的，具體不再贅述。
[0115]具體來說，在步驟31之前，可以向3D打印裝置輸入多個第一金屬環(huán)的預設繞線形狀，以及第一支撐結構體預設形狀為平板，按照上述輸入的形狀，在通過絕緣材料打印第一支撐結構體的同時，在該第一支撐結構體的平板表面，通過金屬材料打印第一導電線圈部分包括的至少兩個金屬線圈，在最終打印成的第一支撐結構體的平板表面打印形成具有由多個第一金屬環(huán)組成的至少兩個金屬線圈；之后將第一支撐結構體以及該第一支撐結構體表面的至少兩個金屬線圈，按照第一導電線圈部分預設形狀進行彎曲成型，以形成最終的第一導電線圈部分。
[0116]該實施例，通過采用絕緣材料打印形成與導電線圈部分連接的平板形狀的支撐結構體，克服了組成金屬線圈的多個金屬環(huán)中任意相鄰金屬環(huán)之間存在間隙，3D打印金屬線圈不易成型的問題，同時在平板形狀的支撐結構體上打印導電線圈部分包括的金屬線圈，具有成型容易，形狀簡單，打印簡單快速的技術效果；并且采用絕緣材料打印支撐結構體，由于絕緣材料通常具有較好的延展性，對打印形成的平面線圈，容易彎曲成型，同時，由于后續(xù)組裝后，需要對金屬線圈之間的填充絕緣材料，節(jié)省了在組裝過程中拆卸支撐結構體的步驟。
[0117]實施例四
[0118]本發(fā)明實施例，還提供一種梯度線圈的制作方法，其中，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，所述梯度線圈的制作方法，可以包括:
[0119]采用如實施例一、二或三所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第一梯度線圈組件包括的第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件；
[0120]采用如實施例一、二或三任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第二梯度線圈組件包括的第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件；
[0121]采用如實施例一、二或三任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第三梯度線圈組件包括的第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件；
[0122]按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝。
[0123]其中，梯度線圈預設結構，可以為筒狀結構，具體的，可以按照第一梯度線圈部件、第二梯度線圈部件、第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件沿軸向圍設在筒狀結構的圓周面上，并且第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件分別沿軸向位于第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件之間，同時，第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件可以套設在軸向上的方式進行組裝。對于第一梯度線圈部件、第二梯度線圈部件、第三梯度線圈部件、第四梯度線圈部件、第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件距離中心軸的距離，本發(fā)明不作限定。
[0124]上述第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件和第三梯度線圈組件可以分別為用于組成梯度線圈的X軸梯度線圈組件、Y軸梯度線圈組件，和Z軸梯度線圈組件，第一梯度線圈組件包括的第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件可以分別是X軸梯度線圈組件包括的主線圈和副線圈；第二梯度線圈組件包括的第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件可以分別是Y軸梯度線圈組件包括的主線圈和副線圈；第三梯度線圈組件包括的第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件可以分別是Z軸梯度線圈組件包括的主線圈和副線圈。
[0125]可選的，其中，所述梯度線圈還包括至少一個第七梯度線圈部件所述制作方法，還可以包括:
[0126]采用如實施例一、二或三任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述至少一個第七梯度線圈部件中的各所述第七梯度線圈部件；
[0127]上述按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝，包括:
[0128]按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件、所述第六梯度線圈部件、以及所述至少一個所述第七梯度線圈部件進行組裝。
[0129]此處，梯度線圈包括的第七梯度線圈部件梯度線圈包括的電勻場梯度線圈。
[0130]該實施例，提供的梯度線圈制作方法，具有和實施例一、二或三類似的制作步驟，其實現(xiàn)原理和技術效果是類似的，具體不再贅述。
[0131]實施例五
[0132]本發(fā)明實施例，還提供一種梯度線圈的制作方法，該梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，其中，所述梯度線圈的制作方法，可以包括:
[0133]按照梯度線圈預設結構，采用3D打印技術，通過金屬材料打印所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件；以及，
[0134]在通過金屬材料打印所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件的同時，通過絕緣材料打印填充在所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件之間的絕緣體。
[0135]其中，所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件可以分別是X軸梯度線圈組件、Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件，上述預設的梯度線圈的形狀包括但不限于筒狀結構。
[0136]以梯度線圈預設形狀為如圖4所示的筒狀結構為例，在打印之前，向3D打印裝置輸入該梯度線圈預設形狀為筒狀，以及該梯度線圈包括的第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件在該筒狀結構中的位置信息，逐層打印第一、第二或第三梯度線圈組件的同時，打印填充在所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件之間的絕緣體，最終形成梯度線圈401，該筒狀結構梯度線圈401的外表面由絕緣體包圍，并且內部除金屬環(huán)之外也均由絕緣體填充。
[0137]值得注意的是，對于非中空圓筒結構的梯度線圈，如中空球體結構或中空橢球體結構的梯度線圈，其實現(xiàn)過程是類似的，具體不再贅述。
[0138]其中，對于金屬線圈，可以采用包括但不限于銅或鋁的金屬材料進行打印，對于填充的絕緣體部分，可以采用包括但不限于樹脂或者玻璃布的絕緣材料進行打印。
[0139]該實施例，通過直接打印形成最終的梯度線圈，尤其可以提高包括如圖4B所示的具有不規(guī)則繞線形狀梯度線圈組件402的梯度線圈的制作效率，大大簡化了梯度線圈的制作工藝，并且通過3D打印整體梯度線圈，具有較高的可復制性，適用于批量生產，可有效提高梯度線圈的制作效率。
[0140]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種梯度線圈部件的制作方法，其中，所述梯度線圈部件包括第一導電線圈部分和第二導電線圈部分，所述第一導電線圈部分和所述第二導電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括: 采用3D打印技術打印所述第一金屬線圈；以及 采用3D打印技術打印所述第二金屬線圈。2.根據權利要求1所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，進一步包括: 采用3D打印技術打印一第一支撐結構體，所述第一支撐結構體與所述第一金屬線圈連接； 采用3D打印技術打印一第二支撐結構體，所述第二支撐結構體與所述第二金屬線圈連接。3.根據權利要求2所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一金屬線圈包括層層嵌套的多個第一金屬環(huán)，相鄰所述第一金屬環(huán)之間存在一第一間隙，所述采用3D打印技術打印第一支撐結構體，包括:按照第一支撐結構體預設形狀，打印所述至少兩個第一金屬線圈的同時，在所述第一間隙打印所述第一支撐結構體；或 所述第二金屬線圈包括層層嵌套的多個第二金屬環(huán)，相鄰所述第二金屬環(huán)之間存在一第二間隙，所述采用3D打印技術打印第二支撐結構體，包括:按照第二支撐結構體預設形狀，打印所述至少兩個第二金屬線圈的同時，在所述第二間隙打印所述第二支撐結構體。4.根據權利要求3所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，按照第一導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第一金屬線圈以及所述第一支撐結構體；或按照第二導電線圈部分預設形狀，采用3D打印技術打印所述至少兩個第二金屬線圈以及所述第二支撐結構體。5.根據權利要求3所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一支撐體結構或所述第二支撐體結構通過金屬材料打印形成。6.根據權利要求2所述的梯度線圈部件的制作方法，其中， 采用3D打印技術，在打印所述第一支撐結構體的同時，在所述第一支撐結構體的表面打印所述至少兩個第一金屬線圈；或 采用3D打印技術，在打印所述第二支撐結構體的同時，在所述第二支撐結構體的表面打印所述至少兩個第二金屬線圈。7.根據權利要求6所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一支撐結構體或所述第二支撐結構體為平板。8.根據權利要求7所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，進一步包括: 按照第一導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結構體彎曲成型；或 按照第二導電線圈部分預設形狀，對所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結構體彎曲成型。9.根據權利要求6所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一支撐結構體和所述第二支撐結構體是通過絕緣材料打印形成的。10.一種梯度線圈的制作方法，其中，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，所述梯度線圈的制作方法包括: 采用如權利要求1-9任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第一梯度線圈組件包括的第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件； 采用如權利要求1-9任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第二梯度線圈組件包括的第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件； 采用如權利要求1-9任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第三梯度線圈組件包括的第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件； 按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝。11.根據權利要求10所述的梯度線圈的制作方法，其中，所述梯度線圈組件還包括至少一個第七梯度線圈部件，所述梯度線圈的制作方法，進一步包括: 采用如權利要求1-9任一項所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述至少一個第七梯度線圈部件中的各所述第七梯度線圈部件； 所述按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進行組裝，包括: 按照梯度線圈預設結構，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件、所述第六梯度線圈部件、以及所述至少一個所述第七梯度線圈部件進行組裝。12.一種梯度線圈的制作方法，其中，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，所述梯度線圈的制作方法，包括: 按照梯度線圈預設結構，采用3D打印技術，通過金屬材料打印所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件，同時通過絕緣材料打印填充在所述第一梯度線圈組件、所述第二梯度線圈組件以及所述第三梯度線圈組件之間的絕緣體。
【文檔編號】H01F41/04GK105990021SQ201510041240
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】岳振華, 王超, 彭衛(wèi)平, 薛廷強
【申請人】西門子(深圳)磁共振有限公司