本发明专利技术涉及一种用于MRI装置(1)的梯度屏蔽线圈(5)。根据本发明专利技术的梯度屏蔽线圈(5)包括绕其纵轴(A)的绕组(6、7)，其中，至少一个绕组(7)被布置为曲折绕组(7)。该曲折绕组(7)沿其圆周包括多个邻接的部分(8)，其中，在这些部分(8)中的每个部分中，提供了一对导体回路(9、10)，使得所述曲折绕组(7)中的电流将在所述两个导体回路(9、10)中以相反的方向流动。以此方式，可以进一步减少各个MRI装置(1)的超导磁体(2)的超导线圈中的耗散。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MRI装置的梯度屏蔽线圈
本专利技术涉及MRI成像的领域，并且尤其涉及用于MRI装置的梯度屏蔽线圈。
技术介绍
作为产生患者体内图像的过程的部分，在磁共振成像(MRI)中使用磁场来使原子的核自旋对齐。该磁场称为主磁场或B0场。在MRI扫描期间，由发射器或放大器和天线生成的射频(RF)脉冲引起对局部磁场的扰动，并可用于操纵核自旋相对于B0场的方向。可以通过使用所谓的梯度线圈来实现磁自旋的空间编码，所述梯度线圈用于将磁场梯度叠加在B0磁场上。核自旋发射的RF信号由接收器线圈探测，并且这些RF信号用于生成MRI图像。用于生成B0场的磁体通常使用超导线圈。由梯度线圈生成的磁场能够引起涡流，并因此导致超导线圈内以及超导磁体内部的导电结构内的耗散。这些涡流可以通过使用带有主动屏蔽的梯度线圈来降低。US2016/0139221A1公开了一种采取梯度屏蔽线圈形式的主动屏蔽，其围绕MRI装置的梯度线圈。根据US2016/0139221A1，提供了一种用于磁共振成像系统的磁梯度线圈。磁梯度线圈被主动屏蔽，其中，磁梯度线圈可操作用于生成磁场。磁场具有圆柱对称轴，并且梯度线圈的长度与圆柱对称轴平行。磁梯度线圈具有外表面。磁场包括在外表面外部的外部磁场。该外部磁场沿着长度方向具有至少四个减小的磁场区域，其中，磁场的模量小于沿着长度方向的磁场的模量的平均值。此外，从US2010/0194393A1已知一种梯度线圈设备，所述梯度线圈设备可以抑制误差磁场的生成并因此抑制涡流，其可以改善截面图像的图像质量。相应的MRI设备包括：第一线圈，其在MRI设备的成像区域处生成线性磁场分布；以及第二线圈，其抑制磁场从第一线圈向静态磁场线圈设备的泄漏，所述静态磁场线圈设备在成像区域处生成均匀磁场分布。该美国专利申请被设计为针对屏蔽的梯度线圈实现适当的屏蔽功能，其中，屏蔽线圈和屏蔽线圈之间的间隙随圆周方向变化。该屏蔽梯度线圈在场线圈与屏蔽线圈之间的间隙附近的狭窄区域的径向相对位置处具有带有两个周向蛇形的布线图案。
技术实现思路
本专利技术的目的是进一步减少MRI系统的磁体的超导线圈和其他导电结构中的耗散。根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的主题得以解决。在子权利要求中描述了本专利技术的优选实施例。因此，根据本专利技术，提供了一种用于MRI装置的梯度屏蔽线圈，所述梯度屏蔽线圈包括围绕其纵轴的绕组，其中，至少一个绕组通过在其圆周上包括多个邻接的部分而被布置为曲折(meandering)绕组，其中，在这些部分的每一个中，以如下的方式提供了一对导体回路，其使得所述曲折绕组中的电流将在两个导体回路中以相反的方向流动。根据本专利技术，圆柱形磁体部件中的大循环电流被转换成大量的局部涡流，这导致这些部件的耗散较少和机械激励较少。针对z梯度线圈的主动屏蔽层的最佳电流分布通常在线圈的两端和平面中间附近具有较低的电流密度。通过在引线之间具有空的空间的一组分立的匝来近似此理想电流分布导致外部磁场缺陷，从而引起在辐射屏蔽或磁体的内孔衬里等结构中产生大量的循环电流。这些电流导致这些组件的耗散和机械激励。如上所述，通过将这些圆形绕组变换为至少一个曲折绕组，磁体中的感应电流可以被变换为非常局部的循环电流的模式。这些涡流衰减更快，耗散更少并引起更少的机械激励。因此，根据本专利技术，磁体中的耗散可以以至少为2的因子减少。通常，两个导体回路可以是闭合的或几乎闭合的回路。但是，当涉及到这些导体回路以及电流在这些导体回路中以相反方向流动的特征时，这还包括以下情况：这些导体回路仅由曲折绕组的一部分形成，它们部分地以不同的方式延伸，优选地是相反的方向，优选地在曲折绕组的圆周的相同长度上，即在曲折绕组的相同部分中。通常，导体回路可以以不同的方式布置在所述部分内。然而，根据本专利技术的优选实施例，在每个部分中，两个导体回路沿着绕组的圆周以相同的长度彼此相邻地布置。通过在每个部分中提供一对导体回路，已经可以实现本专利技术的正面效果。替代地，根据本专利技术的优选实施例，在每个部分中以如下的方式提供多对回路：使得曲折绕组中的电流将在相应的对的两个导体回路中以相反的方向流动。在该情况下，优选地，在每个部分中，导体回路沿着绕组的圆周以相同的长度彼此相邻地布置。为了实现本专利技术的正面效果，可以使用沿着曲折绕组的圆周的截面的不同布置。然而，根据本专利技术的优选实施例，具有成对的导体回路的部分沿着曲折绕组的圆周彼此以规则的间隔布置。此外，优选的是，梯度线圈为具有两个开口端的圆柱形状，并且至少一个曲折绕组布置在这些开口端中的一个处。还优选的是，在这些开口端的两个端分别布置至少一个曲折绕组。进一步优选地，在线圈的平面中间附近布置至少一个曲折绕组。优选地，在开口端的区域和平面中间的区域中的绕组密度较小。此外，根据本专利技术的优选实施例，在其中间区域布置至少两个曲折绕组。优选地，在曲折绕组附近设置至少一个弯曲(curved)绕组，其中，弯曲绕组不笔直地延伸，但也不像曲折绕组包括任何导体回路。优选地，在每个曲折绕组附近布置有弯曲绕组。根据本专利技术的优选实施例，使用诸如冲压或喷水切割的方法用铜板制造曲折绕组。替代地，根据本专利技术的优选实施例，曲折绕组从中空导体缠绕。本专利技术还涉及一种MRI装置，其包括用于生成MRI装置的主磁场的超导磁体和用于生成叠加主磁场的梯度磁场的至少一个梯度线圈，其中，梯度线圈被超导磁体包围，并且其中，如上所述，通过设置在超导磁体与梯度线圈之间的梯度场线圈将超导磁体与梯度磁场屏蔽。根据MRI装置的优选实施例，梯度线圈包括在梯度线圈的平面中间附近的鞍形绕组，并且至少一个曲折绕组在比其他区域中绕组密度更低的区域中在梯度线圈的平面中间附近在鞍形绕组之上以如下的方式布置：其使得超导磁体不受这些鞍形绕组的影响。本专利技术还涉及一种通过在超导磁体与梯度线圈之间布置梯度屏蔽线圈来将超导磁体从由MRI装置的梯度线圈生成的梯度磁场屏蔽的方法，所述梯度屏蔽线圈包括围绕其纵向轴的绕组，其中，至少一个绕组通过在其圆周上包括多个邻接的部分而被布置为曲折绕组，其中，在这些部分的每一个中，提供了一对导体回路，其中，曲折绕组中的电流在两个导体回路中以相反的方向流动。如上所述的梯度屏蔽线圈的优选实施例也造成MRI装置的优选实施例以及屏蔽超导磁体免受由MRI装置的梯度线圈生成的梯度磁场的影响的方法。附图说明参考本文下文中所描述的实施例，本专利技术的这些和其他方面将显而易见并将得以阐述。这样的实施例不一定表示本专利技术的完全范围，然而，并且因此参考权利要求书和本文以解释本专利技术的范围。在附图中：图1以截面图示意性地描绘了根据本专利技术的优选实施例的MRI装置，图2以侧视图示意性地描绘了根据本专利技术的优选实施例的梯度屏蔽线圈，并且图3示意性地描绘了图2的曲折绕组7的部分的放大图。附图标记列表：MRI装置1磁体2射频线圈3梯度线圈4梯度屏蔽线圈5常规绕组6曲折绕组7部分8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于MRI装置(1)的梯度屏蔽线圈(5)，所述梯度屏蔽线圈(5)包括围绕其纵轴(A)的绕组(6、7)，其中，至少一个绕组(7)通过沿其圆周包括多个邻接的部分(8)而被布置为曲折绕组(7)，其中，在这些部分(8)中的每个部分中以如下的方式提供一对导体回路(9、10)：使得所述曲折绕组(7)中的电流将在所述两个导体回路(9、10)中以相反的方向流动。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180430 EP 18170033.71.一种用于MRI装置(1)的梯度屏蔽线圈(5)，所述梯度屏蔽线圈(5)包括围绕其纵轴(A)的绕组(6、7)，其中，至少一个绕组(7)通过沿其圆周包括多个邻接的部分(8)而被布置为曲折绕组(7)，其中，在这些部分(8)中的每个部分中以如下的方式提供一对导体回路(9、10)：使得所述曲折绕组(7)中的电流将在所述两个导体回路(9、10)中以相反的方向流动。
2.根据权利要求1所述的梯度屏蔽线圈(5)，其中，在每个部分(8)中，所述两个导体回路(9、10)在沿着所述曲折绕组(7)的所述圆周以相同的长度彼此相邻地布置。
3.根据权利要求1或2所述的梯度屏蔽线圈，其中，在每个部分(8)中，以如下的方式提供多对导体回路(9、10)：使得所述曲折绕组(7)中的电流将在相应的对中的所述两个导体回路(9、10)中以相反的方向流动。
4.根据权利要求3所述的梯度屏蔽线圈(5)，其中，在每个部分(8)中，所述导体回路(9、10)在沿着所述曲折绕组(7)的所述圆周以相同的长度彼此相邻地布置。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的梯度屏蔽线圈(5)，其中，具有导体回路(9、10)的所述对的所述部分(8)沿着所述曲折绕组(7)的所述圆周彼此以规则的间隔布置。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的梯度屏蔽(5)线圈，其中，所述梯度屏蔽线圈(5)具有圆柱形状，所述圆柱形状具有两个开口端，并且所述至少一个曲折绕组(7)被布置在这些开口端中的一个上。
7.根据权利要求6所述的梯度屏蔽线圈，其中，在这些开口端部的两者处分别布置有至少一个曲折绕组(7)。
8.根据权利要求6或...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·奥弗韦格，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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