一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種磁共振成像技術領域，尤其涉及一種用于核磁共振成像的新 型自屏蔽縱向梯度線圈。
【背景技術】
[0002] 現有技術的核磁共振成像的縱向梯度線圈的繞制復雜，由不規則線圈組成，性能 不高，對成像速度和分辨率有較大影響，同時系統渦流擬制梯度磁場的快速變化，會使空間 的定位線性度變差，影響分辨率和對比度，發生圖像畸變和偽影，現有技術對渦流的屏蔽采 用無渦流復合板和鋁殼等技術，效果很差，本實用新型采用分離導線法和自屏蔽渦流線圈 方法設計的縱向梯度線圈，結構簡單，繞組方便，為規則的圓形，自屏蔽線圈與縱向梯度線 圈使用同一電源，實現同時等量（同等強度）屏蔽渦流影響。克服了現有技術的不足。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈， 合理地解決了現有技術縱向梯度線圈的繞制復雜，由不規則線圈組成，性能不高，同時系統 渦流影響分辨率和對比度，發生圖像畸變和偽影，現有技術對渦流的屏蔽采用無渦流復合 板和鋁殼等技術，效果很差的問題。
[0004] 本實用新型的技術方案：
[0005] 1、本實用新型采用如下技術理論：
[0006] 本實用新型采用公知的分離導線法逆向推演設計原理，根據電磁學原理計算結構 簡單、圓環形狀規則的線圈磁場，然后將磁場按級數方法展開，在多線圈結構中按照抵消高 階級數構建目標優化函數，通過優化算法確定滿足目標函數的線圈繞組的位置。永磁型磁 共振系統中，縱向梯度線圈的特征為每組線圈關于X軸、Y軸對稱，因此可以選擇對稱性結 構的線圈繞組，如垂直于Z軸的圓形線圈來構成拓撲結構。簡單的線圈結構和組合能產生 梯度磁場，但性能很差，很難達到核磁共振系統的要求，因而要采用多線圈結構進行更復雜 的組合，多個線圈的位置要根拉系統性要求進行計算得到。確定了線圈的位置也就確定了 線圈組合產生的合成磁場，根據目標梯度磁場強度可以算出各梯度線圈的匝數。利用畢 奧-薩伐爾定律計算出簡單規則結構線圈在空間區域內產生的磁場，經過疊加開可獲得線 圈組合的總磁場。根據磁場強度建立一定的束條件，通過指定搜索函數在定義域內搜索，如 果滿足指定條件則結束搜索，獲得最優解集合。這就是分離導線法原理。
[0007] 縱向梯度線圈的基礎是公知的亥姆霍茲（Helmholtz)線圈和麥克斯韋（Maxwell) 線圈，亥姆霍茲（Helmholtz)線圈結構如圖1所示，它由兩個半徑均為R的同軸圓線圈 組成，并通以同相電流，將兩線圈距離調整為R時，兩線圈所得磁場的泰勒級數展開式 的Z 2相互抵消，剩下的最低項是Z4,這樣在中心點附近得到均勻磁場。經過對亥姆霍茲 (Helmholtz)線圈進行改進就可得到能產生梯度磁場的線圈結構麥克斯韋（Maxwell)線 圈，是由一對等同的同軸線圈，相距并通以反向電流，如圖2所示，可得Z軸上磁場的 縱向分量為：
【主權項】
1. 一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，包括主縱向梯度線圈，輔助線 圈和縱向屏蔽線圈，其特征在于，單組所述用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈， 由主梯度線圈，輔助線圈和縱向屏蔽線圈組成，設置在磁共振梯度系統空間縱軸Z上基于 橫向X軸和Y軸的二維平面對稱的兩組圓形同源自屏蔽縱向梯度線圈，形成4線圈結構的 縱向梯度磁場和自屏蔽磁場，所述兩組線圈接入反向電流，則構成所述一種用于核磁共振 成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈。
2. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：所述主縱向梯度線圈上下足電流流向反向對稱。
3. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：線圈材質為直徑8mm紫銅線材。
4. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：所述主縱向梯度線圈和輔助線圈可以是同心圓同軸線圈，所述輔助線圈也可以是設在 所述主縱向梯度線圈內側平行面同軸線圈。
5. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：所述主縱向梯度線圈和輔助線圈內電流方向相同。
6. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：所述縱向屏蔽線圈是設在所述主縱向梯度線圈外側平行面同軸線圈。
7. 根據權利要求1所述一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，其特征在 于：所述主縱向梯度線圈和所述縱向屏蔽線圈內電流方向相反。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，包括主縱向梯度線圈，輔助線圈和縱向屏蔽線圈，其特征在于，單組所述用于核磁共振成像的新型自屏蔽縱向梯度線圈，由主梯度線圈，輔助線圈和縱向屏蔽線圈組成，設置在磁共振梯度系統空間縱軸Z上基于橫向X軸和Y軸的二維平面對稱的兩組圓形同軸同源線圈，形成4線圈結構的縱向梯度磁場和自屏蔽磁場。所述兩組線圈接入反向電流，則構成本實用新型。本實用新型采用分離導線法和自屏蔽渦流線圈方法設計的縱向梯度線圈，結構簡單，繞組方便，為規則的圓形，自屏蔽線圈與縱向梯度線圈使用同一電源，實現同時等量(同等強度)屏蔽渦流影響。克服了現有技術的不足。
【IPC分類】G01R33-385
【公開號】CN204515110
【申請號】CN201520212435
【發明人】陳亮, 張山, 王保光
【申請人】惠仁望都醫療設備科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月10日