一种磁共振成像设备的梯度装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁共振成像设备的梯度装置及系统，涉及磁共振成像设备技术领域，其中梯度装置包括：筒体；分别设置于筒体上的x、y、z三个方向的梯度线圈；其中，z方向梯度线圈沿筒体的圆周方向绕制；x方向梯度线圈包括第一x梯度线圈和第二x梯度线圈，第一x梯度线圈和第二x梯度线圈对称设置于第一平面两侧，第一平面过筒体的轴线并与x方向垂直；y方向梯度线圈包括第一y梯度线圈和第二y梯度线圈，第一y梯度线圈和第二y梯度线圈对称设置于第二平面两侧，第二平面过筒体的轴线并与y方向垂直。通过本实用新型专利技术，在梯度线圈内通以较小的电流便可以实现成像空间内较高的磁场强度，提高梯度系统的切换率。

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振成像设备的梯度装置及系统
本技术涉及磁共振成像设备
，具体涉及一种磁共振成像设备的梯度装置及系统。
技术介绍
梯度线圈是磁共振设备的核心部件之一，它的主要功能是在三维空间对磁共振信号进行编码，从而获得被试的空间图像信息。在进行磁共振成像时，提高磁共振成像速度最常用的方法是提高磁共振梯度场的切换率，相应的提高了梯度线圈中所流通的电流的变化率。然而，由于全身梯度系统需要能够用于人体全身成像，成像空间较大，要维持如此大的成像空间内的磁场强度达到所需的磁场强度则需要对梯度线圈通以较大的电流。当全身梯度系统的较大电流在变化率较大时，所产生的梯度波会对人体神经末梢产生电刺激(PNS，PeripheralNerveStimulation)，进而导致人体感到不适。由于人体承受力有限，美国的FDA(FoodandDrugAdministration，食品药品监督管理局)与英国的NRPB(NationalRadiologicalProtectionBoard，国家辐射防护委员会)均对梯度场的切换率均做出了限制。近些年来，利用磁共振手段进行脑部核磁功能和结构成像的应用越来越广泛，利用脑部和磁共振图像研究人脑功能与外界刺激之间的相关联系，是目前热门的科研领域。然而，脑部功能成像一般需要较高的梯度场切换率。受人体PNS等因素的限制，全身梯度系统的切换率和梯度场强度均受到限制，对脑部功能研究及应用造成较大制约。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种磁共振成像设备的梯度装置及系统，以解决受人体PNS限制，全身梯度系统切换率较低的问题。根据第一方面，本技术实施例提供了一种磁共振成像设备的梯度装置，包括：筒体；分别设置于所述筒体上的x、y、z三个方向的梯度线圈，x方向梯度线圈产生x方向的磁场，y方向梯度线圈产生y方向的磁场，z方向梯度线圈产生z方向的磁场，三个方向的梯度线圈所产生的磁场形成成像空间；所述x方向、y方向、z方向两两垂直，所述z方向为所述筒体的轴线方向；其中，所述z方向梯度线圈沿所述筒体的圆周方向绕制；所述x方向梯度线圈包括第一x梯度线圈和第二x梯度线圈，所述第一x梯度线圈和所述第二x梯度线圈对称设置于第一平面两侧，所述第一平面过所述筒体的轴线并与所述x方向垂直；所述y方向梯度线圈包括第一y梯度线圈和第二y梯度线圈，所述第一y梯度线圈和所述第二y梯度线圈对称设置于第二平面两侧，所述第二平面过所述筒体的轴线并与所述y方向垂直。可选地，所述第一x梯度线圈和所述第二x梯度线圈为螺旋线圈，以其螺旋中心为起点，沿第一方向的线圈密度大于沿第二方向的线圈密度，所述第一方向与所述第二方向相反，并沿所述筒体轴线方向。可选地，所述第一y梯度线圈和所述第二y梯度线圈为螺旋线圈，以其螺旋中心为起点，沿第一方向的线圈密度大于沿第二方向的线圈密度，所述第一方向与所述第二方向相反，并沿所述筒体轴线方向。可选地，所述x方向梯度线圈和/或所述y方向梯度线圈沿所述筒体的轴线方向的长度为60cm至80cm。可选地，所述z方向梯度线圈沿所述筒体的轴线方向的长度为35cm至45cm。可选地，所述z方向梯度线圈在所述筒体轴线上的投影的中心为所述成像空间的中心。可选地，所述装置还包括：z方向屏蔽线圈，设置于所述z方向梯度线圈的外侧，沿所述筒体的圆周方向绕制；x方向屏蔽线圈，设置于所述x方向梯度线圈的外侧；所述x方向屏蔽线圈包括第一x屏蔽线圈和第二x屏蔽线圈，所述第一x屏蔽线圈和所述第二x屏蔽线圈对称地设置于所述第一平面两侧；y方向屏蔽线圈，设置于所述y方向梯度线圈的外侧；所述y方向屏蔽线圈包括第一y屏蔽线圈和第二y屏蔽线圈，所述第一y屏蔽线圈和所述第二y屏蔽线圈对称地设置于所述第二平面两侧。可选地，在所述筒体的侧壁中，从内到外依次部署下列线圈：所述x方向梯度线圈、所述y方向梯度线圈、所述z方向梯度线圈、z方向屏蔽线圈、x方向屏蔽线圈、y方向屏蔽线圈。根据第二方面，本技术实施例提供了一种磁共振成像设备的梯度系统，包括：第一方面及第一方面任意一种可选实施方式所述的磁共振成像设备的梯度装置；电源装置，与所述x方向梯度线圈、所述y方向梯度线圈和所述z方向梯度线圈；电流控制装置，用于分别控制流过所述x方向梯度线圈、所述y方向梯度线圈和所述z方向梯度线圈的电流的大小及变化率。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置的梯度线圈和成像空间的示意图；图2示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中x方向梯度线圈10的示意图；图3示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中y方向梯度线圈20的示意图；图4示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中z方向梯度线圈30的示意图；图5示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中x、y、z三个方向的梯度线圈的侧视图；图6A为成像空间偏向筒体一端的示意图；图6B为成像空间位于筒体中间位置的示意图；图7A示出了磁共振成像设备中梯度线圈的一种对比设计的侧视图；图7B示出了磁共振成像设备中梯度线圈的另一种对比设计的侧视图；图8示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置的梯度线圈、屏蔽线圈和成像空间的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一本实施例提供一种磁共振成像设备的梯度装置，包括筒体和分别设置于筒体上的x、y、z三个方向的梯度线圈。图1示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置的总体示意图，其中A为x、y、z三个方向的梯度线圈，B为成像空间。具体地，图2示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中x方向梯度线圈10的示意图，图3示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中y方向梯度线圈20的示意图，图4示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中z方向梯度线圈30的示意图。图5示出了根据本技术实施例的磁共振成像设备的梯度装置中x、y、z三个方向的梯度线圈的侧视图。其中，x方向梯度线圈10产生x方向的磁场，y方向梯度线圈20产生y方向的磁场，z方向梯度线圈30产生z方向的磁场，三个方向的梯度线圈所产生的磁场在成像空间呈线性变化趋势。x方向、y方向、z方向两两垂直，z方向为筒体的轴线方向。根据图4所示，z方向梯度线圈30沿筒体的圆周方向绕制。根据图2所示，x方向梯度线圈10包括第一x梯度线圈11和第二x梯度线圈12，第一x梯度线圈11和第二x梯度线圈12对称设置于第一平面两侧，第一平面过筒体的轴线并与x方向垂直。根据图3所示，y方向梯度线圈20包括第一y梯度线圈21和第二y梯度线圈22，第一y梯度线圈21和第二y梯度线圈22对称设置于第二平面两侧，第二平面过筒体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像设备的梯度装置，其特征在于，包括：筒体；分别设置于所述筒体上的x、y、z三个方向的梯度线圈，x方向梯度线圈产生x方向的磁场，y方向梯度线圈产生y方向的磁场，z方向梯度线圈产生z方向的磁场，三个方向的梯度线圈所产生的磁场在成像空间呈线性变化趋势；所述x方向、y方向、z方向两两垂直，所述z方向为所述筒体的轴线方向；其中，所述z方向梯度线圈沿所述筒体的圆周方向绕制；所述x方向梯度线圈包括第一x梯度线圈和第二x梯度线圈，所述第一x梯度线圈和所述第二x梯度线圈对称设置于第一平面两侧，所述第一平面过所述筒体的轴线并与所述x方向垂直；所述y方向梯度线圈包括第一y梯度线圈和第二y梯度线圈，所述第一y梯度线圈和所述第二y梯度线圈对称设置于第二平面两侧，所述第二平面过所述筒体的轴线并与所述y方向垂直。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像设备的梯度装置，其特征在于，包括：筒体；分别设置于所述筒体上的x、y、z三个方向的梯度线圈，x方向梯度线圈产生x方向的磁场，y方向梯度线圈产生y方向的磁场，z方向梯度线圈产生z方向的磁场，三个方向的梯度线圈所产生的磁场在成像空间呈线性变化趋势；所述x方向、y方向、z方向两两垂直，所述z方向为所述筒体的轴线方向；其中，所述z方向梯度线圈沿所述筒体的圆周方向绕制；所述x方向梯度线圈包括第一x梯度线圈和第二x梯度线圈，所述第一x梯度线圈和所述第二x梯度线圈对称设置于第一平面两侧，所述第一平面过所述筒体的轴线并与所述x方向垂直；所述y方向梯度线圈包括第一y梯度线圈和第二y梯度线圈，所述第一y梯度线圈和所述第二y梯度线圈对称设置于第二平面两侧，所述第二平面过所述筒体的轴线并与所述y方向垂直。2.根据权利要求1所述的磁共振成像设备的梯度装置，其特征在于，所述第一x梯度线圈和所述第二x梯度线圈为螺旋线圈，以其螺旋中心为起点，沿第一方向的线圈密度大于沿第二方向的线圈密度，所述第一方向与所述第二方向相反，并沿所述筒体轴线方向。3.根据权利要求1所述的磁共振成像设备的梯度装置，其特征在于，所述第一y梯度线圈和所述第二y梯度线圈为螺旋线圈，以其螺旋中心为起点，沿第一方向的线圈密度大于沿第二方向的线圈密度，所述第一方向与所述第二方向相反，并沿所述筒体轴线方向。4.根据权利要求3所述的磁共振成像设备的梯度装置，其特征在于，所述x方向梯度线圈和/或所述y方向梯度线圈沿所述筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雅洁，赫克托耳·桑切斯·洛佩兹，常严，杨晓冬，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32