专利名称：一种梯度线圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种梯度线圈，尤其是一种集成有被动匀场件的平板式 梯度线圈。
背景技术：
在磁共振设备中，磁场均匀程度直接影响其成像的质量。在扫描区域内， 匀场区越大，图像质量越好。但是，在现有技术中，为了获得更大的匀场区， 磁共振设备的尺寸、复杂性和重量急剧增加，从而使得其成本也急剧增加。 同时，由于上述原因，磁共振设备的尺寸的增加也使得其开放度减�。佣� 限制其应用。对于开放平板磁体，如C型磁体，被检査者躺在扫描床上，处 于上下两个磁极之间，为了减少被检査者的幽闭恐怖效应，开放间距应设计 得尽可能大。
尽管在设计屮总是力求磁体具有很好的均匀性，但制造出来的磁体的磁 场均匀性通常并不像预期的那样好，并且，由梯度线圈产生的时变场在导电 材料中感应的涡电流，使得主磁场均匀性被破坏，梯度切换时间增加，对成 像质量有负面影响。目前，自屏蔽梯度线圈是解决涡流的有效方法，但是其 在成像区域内的梯度强度也会比非屏蔽梯度线圈有所减小。为了在成像区域 内得到高的梯度强度，可以扩大梯度主、次线圈的距离或增大梯度线圈外径 等方法，但这又导致磁体尺寸增大、重量加重，从而使磁体的成本大幅上升。
为了修正磁场的空间不均匀性，最终的磁场均匀度需通过匀场来实现， 例如在磁极上贴软磁或硬磁匀场片。对于扁平磁体，匀场区通常设计在对于 上下磁极对称的位置上，而对于空心圆柱磁体，匀场区则设计在对于圆柱轴 线对称的位置上。例如，美国专利US 5， 550， 472 A中公开了一种集成有匀场的封闭式梯 度线圈，其中，匀场布置在梯度线圈的内侧，从而占据了磁体的内部空间， 使得用于被检查者的检査空间变小了。
美国专利US 5， 677， 630 A中也公开了一种集成有匀场的开放式梯度线 圈，其中，匀场同样布置在上下磁极所围成的检査空间之间，同样减少了平 板磁体之间的间距。
因而，为了获得同样大的匀场区，就要扩大磁共振设备的尺寸，例如， 对于封闭式磁体而言，需要扩大磁体的直径，对于平板式磁体而言，需要扩 大上下磁极之间的距离，这些会带来成本的急剧增加。
传统的永磁开放式磁共振系统中发射线圈，梯度线圈以及被动匀场件都 是独立的结构，而为获得高的梯度性能，梯度主、次线圈的必须保持固定的 相对距离，这些都使得其空间利用率低，虽然降低了涡流的影响，但也导致 了较大的磁体尺寸，从而增加了磁体的成本。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种集成有被动匀场件的梯 度线圈，其有效利用了梯度线圈之间的空间，并且无需扩大磁体的尺寸，节 约了磁体的成本。
为解决本实用新型的上述技术问题，本实用新型提出了一种集成有被动 匀场件的平板式梯度线圈，所述梯度线圈设置在一个磁体内，所述梯度线圈 包括一个主线圈和一个次线圈，所述主线圈和所述次线圈之间具有一个间 隙，其中，在所述梯度线布置有一个被动匀场件。
在一种实施方式中，所述被动匀场件布置在所述主线圈和所述次线圈之 间的所述间隙内。
其中，所述主线圈、所述次线圈以及所述被动匀场件分别通过一个固定
5件固定在所述磁体上，使得所述主线圈、所述次线圈以及所述被动匀场件相 互之间保持固定的相对距离。所述主线圈和所述次线圈中分别布置有冷却管路。
在另一中实施方式中，所述被动匀场件布置在所述主线圈或所述次线圈 内部。
其中，所述主线圈和所述次线圈分别通过一个固定件，固定在所述磁体 上，使得所述主线圈和所述次线圈相互之间保持固定的相对距离。
其中，所述主线圈和所述次线圈中分别布置有冷却管路，所述冷却管路 为螺旋结构，所述被动匀场件设置在所述冷却管路之间。
本实用新型将被动匀场件集成在梯度线圈中，有效利用了梯度线圈之间 的"卞间，并且无需扩大磁体的尺寸，节约了磁体的成本。并且，本实用新型 还"J以充分利用主线圈和/或次线圈的冷却管路对被动匀场件进行冷却，从 而有效控制了被动匀场件部分的温度。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用 新型的范围。其中
图1显示的是根据本实用新型的一个优选实施例的集成有被动匀场件的 梯度线圈的剖面图2显示的是图1中所示的梯度线圈的局部放大图3显示的是根据本实用新型的另一个实施例的集成有被动匀场件的梯 度线圈的剖面图4显示的是图3中所示的梯度线圈的局部放大图5显示的是图2中所示梯度线圈中冷却管路和被动匀场件的分布
图6显示的是图5中沿A-A方向的剖视图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照 附图说明本实用新型的具体实施方式
。其中，相同的部件采用相同的标号。
实施例1
下面参照图1和图2对本实用新型的实施例1进行详细说明。
其中，图1显示的是根据本实用新型的一种集成有被动匀场件的梯度线
圈的剖面图；图2显示的是图1中所示的梯度线圈的局部放大图。应当说明 的是，为了表示方便，图l和图2并没有按照正常的比例关系进行绘制，例 如，梯度线圈的宽度相对于梯度线圈的厚度而言实际上相对要大得多，但是 为了便于描述，图l、 2中将梯度线圈的厚度特意进行了放大。
如图1所示，本实施例中的梯度线圈为平板式梯度线圈，该平板式梯度 线圈用于开放式平板磁体，例如C型磁体，图中所示仅为平板磁体的h部。 图中所示仅包括构成本实用新型的主要部件，平板磁体的其它公知结构均已 省略。
如图l和2所示，该平板式梯度线圈从上往下看大体上成圆形结构，其 具冇 -个中心对称线R，所述梯度线圈设置在磁体内，所述梯度线圈包括一 个主线圈1和--个次线圈2，所述主线圈1和所述次线圈2之间具有一个间 隙S，在所述主线圈1和所述次线圈2之间的所述间隙S内，布置有一个被 动匀场件3。
传统的永磁开放式磁共振系统中发射线圈、梯度线圈以及被动匀场件都 是独立的结构，而为获得高的梯度性能，梯度主、次线圈的必须保持固定的 相对距离。在前述现有技术中，被动匀场件布置在上下磁极所围成的检查空 间之间，减少了平板磁体之间的间距。而在本实施例中，由于主线圈l和次线圈2之间的距离是业已存在的，因此，将被动匀场件3布置在上述主线圈 1和次线圈2之间的间隙S中，形成了梯度、被动匀场件一体化的自屏蔽梯 度线圈，并且不会占据检査空间。因而，本实施例的这种结构形式有效利用 了梯度线圈之间的空间，并且无需扩大磁体的尺寸，节约了磁体的成本。
参见图1，所述主线圈1和所述次线圈2中还分别布置有冷却管路4。
参见图2，为了保证主线圈1、次线圈2以及被动匀场件3之间的距离 固定，所述主线圈1、所述次线圈2以及所述被动匀场件3分别通过固定件 61、 62、 63固定在磁体的磁体单元51、 52、 53上，使得所述主线圈1、所 述次线圈2以及所述被动匀场件3相互之间保持固定的相对距离。
如图2所示，所述磁体是由多个单独的磁体单元51、 52、 53组合在一 起构成的，图中所示为三个单独的磁体单元，这三个单独的磁体单元呈阶梯 状排列，主线圈l、次线圈2以及被动匀场件3分别通过固定件(如螺栓) 61、 62、 63固定在所述的三个磁体单元51、 52、 53的三个阶梯面上。
l妇于被动匀场件部分对温度十分的敏感，本实用新型的这种结构形式， 还可以充分利用主线圈1和次线圈2的冷却管路4对被动匀场件3进行冷却， 从而对被动匀场件部分3的温度进行了有效控制。
本实施例所采用的这种结构形式，无需改变磁体的尺寸，较之于传统的 设计，有效地利用了空间，降低了磁体成本。
下面，参照图3-6对本实用新型的另一个实施例进行说明。
图3和图4与实施例1中所示梯度线圈类似，其比例关系也是经过特意 放大了的。
如图3所示，该平板式梯度线圈从上往下看大体上呈圆形，其具有一个 中心对称线R，所述梯度线圈设置在磁体内，所述梯度线圈包括一个主线圈1和一个次线圈2，所述主线圈1和所述次线圈2之间具有一个间隙S。在本
实施例中，被动匀场件3设置在次线圈2之中，也即是说，所述被动匀场件 3与所述次线圈2集成在一起，这样不会占据有效的检査空间，有效利用了 梯度线圈之间的空间，并且无需扩大磁体的尺寸，节约了磁体的成本。
当然，本领域技术人员应当明了，所述被动匀场件3也可以与主线圈1
集成在一起。
参见图3,所述主线圈1和所述次线圈2中还分别布置有冷却管路4。
参见图4，为了保证主线圈1、次线圈2之间的距离固定，所述主线圈1 和所述次线圈2分别通过一个固定件61、63固定在所述磁体的磁体单元51、 53的阶梯面上，使得所述主线圈1和所述次线圈2相互之间保持固定的相对距离。
如图4所示，所述的磁体是由多个单独的磁体单元组合在一起构成的， 图中所示为三个单独的磁体单元51、 52、 53，这三个单独的磁体单元51、 52、 53呈阶梯状排列，主线圈1和次线圈2分别通过固定件(如螺栓)61、 63固定在所述三个磁体单元的其中二个阶梯面上。
由于被动匀场件3对温度十分的敏感，本实用新型的这种结构形式，还 可以充分利用主线圈1或次线圈2的冷却管路4对被动匀场件3进行冷却， 从而有效控制被动匀场件3的温度。
另外，如图5和6所示，所述次线圈2的冷却管路4呈螺旋结构，其具 有.个冷却液进口 41和一个冷却液出口 42，为了充分冷却磁体空间，所述 被动匀场件3设置在螺旋状的冷却管路4之间，因而不但可以使得冷却管路 4同时冷却被动匀场件3和次线圈2，而且还充分利用了磁体空间，节约了 成本。
当然，本领域技术人员应当理解，图5和图6中所示冷却管路4与被动匀场件3的布置形式同样适用于主线圈1。
本实施例的其他结构与实施例1完全相同，在此不再一一描述。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种梯度线圈，所述梯度线圈设置在一个磁体(51，52，53)内，所述梯度线圈包括一个主线圈(1)和一个次线圈(2)，所述主线圈(1)和所述次线圈(2)之间具有一个间隙(S)，其特征在于，在所述梯度线圈内部布置有一个被动匀场件(3)。
2. 根据权利要求l所述的梯度线圈，其特征在于，所述被动匀场件(3) 布置在所述主线圈(1)和所述次线圈(2)之间的所述间隙(S)内。
3. 根据权利要求2所述的梯度线圈，其特征在于，所述主线圈(1)、所 述次线圈(2)以及所述被动匀场件(3)分别通过一个固定件(61， 62， 63) 固定在所述磁体(51， 52， 53)上，使得所述主线圈(1)、所述次线圈(2) 以及所述被动匀场件(3)相互之间保持固定的相对距离。
4. 根据权利要求2所述的梯度线圈，其特征在于，所述主线圈(1)和 所述次线圈(2)中分别布置有冷却管路(4)。
5. 根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述被动匀场件(3) 布置在所述主线圈(1)或所述次线圈(2)内部。
6. 根据权利要求2或5所述的梯度线圈，其特征在于，所述梯度线圈为 平板式梯度线圈。
7. 根据权利要求5所述的梯度线圈，其特征在于，所述主线圈(1)和 所述次线圈(2)分别通过一个固定件(61， 63)固定在所述磁体(52， 53) 上，使得所述主线圈(1)和所述次线圈(2)相互之间保持固定的相对距离。
8. 根据权利要求5所述的梯度线圈，其特征在于，所述主线圈(1)和 所述次线圈(2)中分别布置有冷却管路(4)。
9. 根据权利要求8所述的梯度线圈，其特征在于，所述冷却管路(4) 为螺旋结构。
10. 根据权利要求9所述的梯度线圈，其特征在于，所述被动匀场件(3)设置在所述冷却管路(4)之间。
专利摘要本实用新型涉及一种梯度线圈，所述梯度线圈设置在一个磁体(51，52，53)内，所述梯度线圈包括一个主线圈(1)和一个次线圈(2)，所述主线圈(1)和所述次线圈(2)之间具有一个间隙(S)，在所述梯度线圈内部布置有一个被动匀场件(3)。本实用新型通过将被动匀场件(3)集成在梯度线圈中，有效利用了梯度线圈之间的空间，并且无需扩大磁体的尺寸，节约了磁体的成本。
文档编号G01R33/36GK201387479SQ200920145229
公开日2010年1月20日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者李顺峰, 陈进军, 静 高 申请人:西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司
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20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
