用于在梯度线圈组合件中提供互连的系统和设备技术方案

技术编号:8046626 阅读:198 留言:0更新日期:2012-12-06 02:52
一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈设备(204)包含包括至少一个内部梯度线圈(462)的内部梯度线圈组合件和包括至少一个外部梯度线圈(460)的外部梯度线圈组合件。至少一个梯度线圈互连(450)耦合到内部梯度线圈和外部梯度线圈。梯度线圈互连包含包括多个导体的导线组合件(452)。导线组合件具有电耦合到外部梯度线圈组合件的第一端(456)和电耦合到内部梯度线圈的第二端(458)。梯度线圈互连还包括围绕导线组合件的一部分设置的加强材料(454)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及磁共振成像(MRI)系统,并且具体地说,涉及用于在屏蔽梯度线圈组合件(shielded gradient coil assembly)中的内部与外部梯度线圈之间提供互连的系统和设备。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是能够不使用X射线或其它电离辐射而创建人体内部的图片的医学成像模式。MRI使用强大的磁体来创建强的均匀静态磁场(B卩,“主磁场”)。人体或部分人体处于主磁场中时,与组织水中的氢核相关联的核自旋成为极化的。这意味着与这些自旋相关联的磁矩成为沿主磁场方向优先对齐,导致沿该轴(按惯例为“z轴”)的小的净组织磁化(net tissue magnetization)。MRI系统还包括称为梯度线圈的部件,在电流施加到这些梯度线圈时它们产生更小幅度、在空间上改变的磁场。典型地,梯度线圈设计为产生沿z轴对齐并且沿x、y或z轴之一幅度随位置线性变化的磁场分量。梯度线圈的效应是创建沿单个轴在磁场强度上以及伴随地在核自旋的共振频率上的小斜坡(ramp :线性变化)。具有正交轴的三个梯度线圈用于通过在体内的各个位置创建特征共振频率来对MR信号“空间编码”。射频(RF)线圈用于在氢核的共振频率或附近创建RF能量的脉冲。RF线圈用于以受控方式将能量添加到核自旋系统。由于核自旋随后弛豫回到其静能状态(rest energystate),它们以RF信号的形式放出能量。此信号由MRI系统检测并使用计算机和已知的重新构建算法变换成图像。在MRI系统中使用的梯度线圈组合件可以是屏蔽梯度线圈组合件,由使用诸如环氧树脂等材料接合在一起的内部和外部梯度线圈组合件构成。典型地,内部梯度线圈组合件包括X、Y和Z梯度线圈对或组的内部(或主要)线圈,并且外部梯度线圈组合件包括X、Y和Z梯度线圈对或组的相应外部(或屏蔽)线圈。Z梯度线圈典型地为圆柱形,其中导体呈螺旋状缠绕圆柱表面。横向X和Y梯度线圈通常由具有绝缘衬层的铜板形成。导体匝图案(例如指纹图案)可在梯度线圈的铜层中切割。相应内部和外部梯度线圈使用互连或连接器耦合在一起以提供电气和信号连接。典型地,梯度线圈互连由诸如平板形式的铜等固态、刚性的传导材料形成。在梯度线圈组合件的操作期间,内部和外部梯度线圈受到相反的电磁力,电磁力在内部和外部梯度线圈组合件以及内部与外部梯度线圈之间的互连上造成机械应力。在梯度线圈组合件的操作期间的力和应力能够造成固态、刚性互连断裂。期望提供能够承受在梯度线圈组合件的操作期间发生的力和应力的互连以获得改进的性能和增大的可靠性。
技术实现思路
根据一实施例,一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈设备,梯度线圈设备包含内部梯度线圈组合件,包含至少一个内部梯度线圈;外部梯度线圈组合件,包含至少一个外部梯度线圈;以及至少一个梯度线圈互连,耦合到内部梯度线圈和外部梯度线圈,梯度线圈互连包含导线组合件,包含多个导体,并具有电耦合到外部梯度线圈组合件的第一端和电耦合到内部梯度线圈的第二端;以及加强材料,围绕导线组合件的一部分设置。根据另一实施例,一种用于提供磁共振成像(MRI)系统中的梯度线圈之间的电连接的梯度线圈互连,梯度线圈互连包含导线组合件,包含多个导体,并电耦合在梯度线圈之间;以及加强材料,围绕导线组合件的一部分设置。附图说明从结合附图进行的以下详细描述中,将更全面地理解本专利技术,其中类似的参考标号表示类似的部分,其中 图I是根据一实施例的示范磁共振成像(MRI)系统的示意框 图2是根据一实施例的磁体组合件的示意侧视 图3是根据一实施例的屏蔽梯度线圈组合件的示意横截面 图4是根据一实施例、沿图3的线条4-4所取的图3的梯度线圈组合件的横截面视图的不意 图5是根据一实施例、具有梯度线圈互连的梯度线圈设备的示意横截面 图6是根据一实施例的示范梯度线圈互连的顶部透视图;以及 图7是根据一实施例的另一示范梯度线圈互连的顶部透视图。具体实施例方式图I是根据一实施例的示范磁共振成像(MRI)系统的示意框图。MRI系统10的操作从包括键盘或其它输入装置13、控制面板14及显示器16的操作员控制台12控制。控制台12通过链路18与计算机系统20进行通信,并且为操作员提供规定MRI扫描、显示结果图像、执行对图像的图像处理以及存档数据和图像的接口。计算机系统20包括通过电气和/或数据连接来相互通信的多个模块,例如通过使用背板20a而提供的连接。数据连接可以是直接有线链路,或可以是光纤连接或无线通信链路或诸如此类。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24可包括用于存储图像数据阵列的帧缓冲器的存储器模块26。在一备选实施例中,图像处理器模块22可由CPU模块24上的图像处理功能性替代。计算机系统20链接到存档介质装置、永久性或备份存储装置或网络。计算机系统20也可通过链路34与单独的系统控制计算机32通信。输入装置13能包括鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸激活屏、光棒(light wand)、语音控制或任何类似或等效输入装置,并且可用于交互式几何形状规定。系统控制计算机32包括经由电气和/或数据连接32a相互通信的模块集。数据连接32a可以是直接有线链路,或可以是光纤连接或无线通信链路或诸如此类。在备选实施例中,计算机系统20和系统控制计算机32的模块可在同一计算机系统或多个计算机系统上实现。系统控制计算机32的模块包括CPU模块36和通过通信链路40连接到操作员控制台12的脉冲生成器模块38。脉冲生成器模块38可备选集成到扫描仪设备(例如,共振组合件52)中。系统控制计算机32正是通过链路40从操作员接收命令以指示要执行的扫描序列。通过发送描述要产生的RF脉冲和脉冲序列的定时、强度和形状及数据采集窗口的定时与长度的指令、命令和/或请求,脉冲生成器模块38操作放出(即,执行)所需脉冲序列的系统部件。脉冲生成器模块38连接到梯度放大器系统42,并产生控制在扫描期间要使用的梯度脉冲的定时和形状的称为梯度波形的数据。脉冲生成器模块38也可从生理采集控制器44接收患者数据,该控制器从连接到患者的多个不同传感器接收信号,如来自附连到患者的电极的ECG信号。脉冲生成器模块38连接到扫描室接口电路46,该电路从与患者的状况和磁体系统相关联的各种传感器接收信号。患者定位系统48正是通过扫描室接口电路46接收命令以将患者平台移动到扫描的所需位置。脉冲生成器模块38生成的梯度波形施加到包括Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系统42。各个梯度放大器激励概括地表示为50的梯度线圈组合件中的对应的实际的梯度线圈以产生用于将所采集的信号空间编码的磁场梯度脉冲。梯度线圈组合件50形成包括 具有超导主线圈54的极化超导磁体的共振组合件52的一部分。共振组合件52可包括整体RF线圈56、表面或平行成像线圈76或两者。RF线圈组合件的线圈56、76可配置用于传送和接收或用于只传送或只接收。患者或成像物体70可位于共振组合件52的圆柱形患者成像容积72内。系统控制计算机32中的收发器模块58产生由RF放大器60放大并由传送/接收开关62耦合到RF线圈56、76的脉冲。患者中被激励核发射的结果信号可由相同RF线圈56感测到并通过传送/接收开关62耦合到前置放大器64。备选地本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈设备(204),所述梯度线圈设备包括:内部梯度线圈组合件,包括至少一个内部梯度线圈(462);外部梯度线圈组合件,包括至少一个外部梯度线圈(460);以及至少一个梯度线圈互连(450),耦合到所述内部梯度线圈和所述外部梯度线圈,所述梯度线圈互连包括:导线组合件(452),包括多个导体并具有电耦合到所述外部梯度线圈组合件的第一端(456)和电耦合到所述内部梯度线圈的第二端(458);以及加强材料(454),围绕所述导线组合件的一部分设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:江隆植TJ黑文斯J小斯卡图罗WL埃恩齐格TK基丹
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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