[發明專利]用于磁共振檢查系統的主動屏蔽梯度線圈組件

有效

• 申請號: 201780049810.8
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN109642932B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: J·A·奧弗韋格
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/385
• 分類號: G01R33/385;G01R33/421
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

一種用于磁共振檢查系統的梯度線圈組件，包括在主圓柱表面與屏蔽圓柱表面之間的相鄰的軸向端部處的錐形端凸緣表面?；ミB的繞組部分在所述主繞組與設置在所述錐形表面上的屏蔽繞組之間并且將所述屏蔽繞組中的至少一些串聯連接到所述主繞組中的一些。該漸縮的連接減少了徑向向外的雜散梯度磁場。錐形表面上的繞組部分對離散誤差很不敏感。

技術領域

本發明涉及一種梯度線圈組件，其具有主梯度線圈，以用于在磁共振檢查系統的檢查區域中生成梯度磁場。

背景技術

這樣的梯度線圈組件可從J.W.Carlson等人在MRM 26(1992)191-206中的文章“Design and evaluation of shielded gradient coils”獲知。已知的主動屏蔽的梯度線圈組件在內圓柱和外圓柱上具有電流分布。強加的屏蔽要求是磁場在外圓柱體外部消失。這可以通過由內圓柱和外圓柱上的電流分布生成的磁梯度場的干涉來實現。也就是說，通過該干涉，磁梯度場在外圓柱外部抵消。已知梯度線圈組件的電流分布，或者等效地，在圓柱上的電導體布局，進一步使得梯度線圈組件的電感最小化以減小驅動梯度線圈組件所需的功率。國際申請WO 2010/064197公開了一種磁共振成像系統，其包括梯度線圈系統。已知的梯度線圈系統包括內線圈、衛星線圈和屏蔽線圈。在傾斜的結構凸緣上提供衛星線圈和屏蔽線圈的電互連。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種梯度線圈組件，其在梯度線圈組件外部具有較低的雜散梯度場。

該目的在用于磁共振檢查系統的梯度線圈組件中實現，并且包括：

-主梯度線圈，其具有在主圓柱表面上的主繞組，

-屏蔽線圈，其具有在屏蔽圓柱表面上的屏蔽繞組，

-所述屏蔽圓柱表面被定位為相對于所述主圓柱表面徑向地向外，

-錐形端部凸緣表面，其在所述主圓柱表面與所述屏蔽圓柱表面之間，在所述主圓柱表面與所述屏蔽圓柱表面的相鄰的軸向端部處，

-互連的繞組部分，其在所述主繞組與所述屏蔽繞組之間，被設置在所述錐形表面上，并且將所述屏蔽繞組中的至少一些串聯連接到所述主繞組中的一些。

本發明的一個洞悉是由繞組部分在錐形表面上形成的錐形互連減小了徑向向外的雜散梯度磁場。此外，看來錐形表面上的繞組部分的圖案對所謂的離散化誤差很不敏感。這些離散誤差的產生是因為梯度線圈組件的(物理)繞組的離散模式構成了物理電流分布，所述物理電流分布偏離了從內部和外部磁梯度場分布和需要驅動梯度線圈組件的功率的優化得到的空間連續計算電流分布，如可以使用梯度線圈組件的模型來計算。

作為本發明的另一個目的，梯度線圈組件中散發的熱量應保持受限。該模型還可以優化梯度線圈組件的散熱和電感。由于這種離散誤差，可能出現相對于基于模型的計算的空間連續電流分布更強的雜散梯度磁場。因此，減少離散化誤差減少了不想要的雜散梯度磁場。將參考從屬權利要求中限定的實施例來進一步詳細說明本發明的這些和其他方面。

在本發明的梯度線圈組件的優選實施例中，凹陷的繞組片從屏蔽圓柱表面徑向向內設置。該凹陷的貼片的繞組進一步有效地減少了由于物理繞組之間的較大間距而可能產生的離散誤差。凹陷的貼片的繞組減小了雜散磁梯度場并補償了離散誤差的影響。在梯度線圈組件的軸向中心附近最需要減少這些離散誤差，所述軸向中心鄰近或圍繞關于軸向中心徑向延伸的中間平面。值得注意的是，在該中中央平面附近，物理繞組間隔相對較寬地，因此如果不采取步驟則會產生較大的離散誤差。值得注意的是，提供凹陷的繞組的貼片用于減少橫向(x，y)屏蔽梯度的物理繞組圖案中的離散誤差，所述物理繞組被成形為鞍形線圈。這些橫向梯度線圈施加橫向于主磁場方向取向的梯度磁場。

在本發明的另一個實施例中，梯度線圈組件具有z梯度主線圈和z梯度屏蔽線圈。這些z梯度線圈施加沿主磁場方向取向的梯度磁場。