本发明专利技术的名称是用于平衡梯度线圈中的径向力的系统和器件。一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈器件(304、404)包括：内部梯度线圈组件(324、424)和绕内部梯度线圈组件放置的外部梯度线圈组件(326、426)。外部梯度线圈组件具有外表面、第一端(344、444)和第二端(346、446)。该梯度线圈器件还包括绕外部梯度线圈组件的外表面放置的力平衡器件。在一个实施例中，该力平衡设备包括有源力平衡线圈(352、354)，其绕外部梯度线圈组件的外表面放置。在另一实施例中，该力平衡器件包括绕外部梯度线圈组件的第一端(444)放置的第一无源传导片(470)以及绕外部梯度线圈组件的第二端(444)放置的第二无源传导片(472)。
【技术实现步骤摘要】
用于平衡梯度线圈中的径向力的系统和器件相关申请的交叉引用本申请要求2011年6月30日提交的美国临时申请系列第61/503，401号的权益， 其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术通常涉及磁共振成像(MRI)系统，并且特别涉及用于在MRI系统的平衡梯 度线圈中平衡径向力的系统和器件。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是医学成像模态，其可以生成人体内部的图片而不使用X射线 或其它电离辐射。MRI使用强大的磁体来生成强的、均匀的、静态磁场(即“主磁场”)。当 人体或人体的一部分置于主磁场中时，与组织水中的氢核素关联的核自旋变为极化的。这 意味着与这些自旋关联的磁矩变得优选地沿主磁场的方向对准，导致了沿该轴(按照惯例 为“z轴”)的小的净组织磁化。MRI系统还包括称作梯度线圈的部件，其在对它们施加电流 时产生较小的幅度，在空间上使磁场变化。典型地，设计梯度线圈以产生沿z轴对准的磁场 成分，并且其随沿X、y或z轴中的一个的位置而在幅度上线性变化。梯度线圈的效果在于 在磁场强度上以及伴随地在核自旋共振频率上沿单个轴生成小倾斜。具有正交的轴的三个 梯度线圈通过在体内的每个位置生成特征共振频率来用于“空间编码”MR信号。射频(RF) 线圈用于在氢核素的共振频率处或其附近生成RF能量脉冲。RF线圈用于以受控方式对核 自旋系统增加能量。随着核自旋随后衰减回到它们的静止能量状态，它们以RF信号的形式 放出能量。MRI系统检测到此信号，并且使用计算机和已知的重建算法将此信号变换为图 像。MRI系统中使用的梯度线圈组件可以是屏蔽的梯度线圈，其由内部和外部梯度线 圈组件通过例如环氧树脂等材料粘合在一起而组成。典型地，内部梯度线圈组件包括X-、 Y-和Z-线图对或组的内部(或主)线圈，以及外部梯度线圈组件包括X-、Y-和Z-线圈对 或组的相应外部(或屏蔽)线圈。Z梯度线圈典型地是圆柱形的，具有呈螺旋形缠绕圆柱面 的导体。横向的X-和Y-梯度线圈通常由具有绝缘垫层的铜板形成。可在梯度线圈的铜层 切割出线阻(conductor turn)图案(例如,指纹图案)。在MRI扫描期间，MRI系统可生成噪声和振动。噪声和振动对患者和扫描仪操作者 来说都是令人不快的并且潜在有害的。在MRI系统中有若干噪声源，其包括例如梯度线圈 和RF体线圈。在成像操作期间当线圈受脉冲作用时的梯度线圈的振动可能生成噪声。由 于梯度线圈中用于生成期望的场的静态磁场和电流的相互作用，由施加到梯度线圈的力生 成梯度线圈振动。虽然梯度线圈组件上的净径向力可以为零，但每半个梯度线圈柱可能经 受大的径向力。这些径向力导致了每半个梯度线圈柱的振动，其可导致一些声学模式(例 如，鱼模式、香蕉模式等)的激发。此外，梯度线圈组件的振动可导致磁体低温恒温器中的 氦沸腾。提供一种用于平衡梯度线圈中的径向力以减少振动和噪声的系统和方法会是期望的。
技术实现思路
根据一实施例，一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈器件，包括内部梯度 线圈组件；外部梯度线圈组件，其绕内部梯度线圈组件放置并具有外表面；以及有源力平 衡线圈(active force balancing coil),其绕外部梯度线圈组件的外表面放置。根据另一实施例，一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈器件，包括内部梯 度线圈组件；外部梯度线圈组件，其绕内部梯度线圈组件放置并具有外表面、第一端和第二 端；第一无源传导片(passive conducting strip),其绕外部梯度线圈组件的第一端放置； 以及第二无源传导片，其绕外部梯度线圈组件的第二端放置。附图说明从下面详细描述并结合附图，本专利技术将变得更加全面地理解，附图中相似参考标 号指代相似的部分，其中图1是根据一实施例的示范性磁共振成像(MRI)系统的示意框图2是根据一实施例的共振组件的示意侧视图3是根据一实施例的屏蔽的梯度线圈组件的示意截面侧视图；以及图4是根据一实施例的屏蔽的梯度线圈组件的示意截面侧视图。具体实施方式图1是根据一实施例的示范性磁共振成像(MRI)系统的示意框图。MRI系统10的 操作由操作员控制台12控制，操作员控制台12包括键盘或其它输入装置13、控制面板14、 以及显示器16。控制台12通过链路18与计算机系统20通信并为操作员提供接口以指定 MRI扫描、显示作为结果的图像、对图像进行图像处理、以及归档数据和图像。计算机系统 20包括多个模块，其通过例如通过使用底板20a提供的电和/或数据连接而彼此通信。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等。计算机系统20的模块 包括图像处理器模块22、CPU模块24和存储器模块26，该存储器模块26可以包括用于存 储图像数据阵列的帧缓冲器。在备选实施例中，图像处理器模块22可由CPU模块24上的 图像处理功能来取代。计算机系统20链接到归档介质装置、永久性或备份存储器存储或网 络。计算机系统20还可通过链路34与单独的系统控制计算机32通信。输入装置13可包 括鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸激活屏、光棒、语音控制或任何类似的或等效的输入装 置，并可以用作交互几何命令。系统控制计算机32包括一组经由电和/或数据连接32a彼此通信的模块。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等。在备选实施例中，计 算机系统20和系统控制计算机32的模块可以在相同的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的脉冲发生器模块38。脉冲发生器模块38可备选地集成于扫描仪设备32 (例如，共 振组件52)内。系统控制计算机32通过链路40从操作员接收命令以指示待进行的扫描序列。脉冲发生器模块38通过送出描述待产生的脉冲序列与RF脉冲的定时、强度和形状、以 及数据采集窗的定时和长度的指令、命令和/或请求来操作系统部件发出(即进行)期望 的脉冲序列。脉冲发生器模块38连接到梯度放大器系统42并产生称作梯度波形的数据， 其控制在扫描期间待使用的梯度脉冲的定时和形状。脉冲发生器模块38还可以从生理采 集控制器44接收患者数据，该生理采集控制器44从连接到患者的多个不同的传感器接收 信号，例如来自附着于患者的电极的ECG信号。脉冲发生器模块38连接到扫描室接口电路 46，其从与患者以及磁体系统的状态关联的各种传感器接收信号。患者定位系统48也通过 扫描室接口电路46接收命令以将患者台移动到对于扫描期望的位置。将由脉冲发生器模块38产生的梯度波形施加到梯度放大器系统42，该梯度放大 器系统42包括Gx、Gy和Gz放大器。每个梯度放大器在一般指示为50的梯度线圈组件内激 发对应的物理梯度线圈，以产生用于空间编码所采集信号的磁场梯度脉冲。梯度线圈组件 50形成了共振组件52的一部分，该共振组件52包括具有超导主线圈54的极化超导磁体。 共振组件52可以包括整体(who I e-body) RF线圈56、表面或平行成像线圈76或两者。可 以配置RF线圈组件的线圈56、76用于传送和接收或仅用于传送或仅用于接收。患者或成 像对象70可以安置在共振组件52的圆柱形患者成像容积72中。系统控制计算机32中的 收发器模本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈器件(304)，所述梯度线圈器件包括：内部梯度线圈组件(324)；外部梯度线圈组件(326)，绕所述内部梯度线圈组件放置并具有外表面；以及有源力平衡线圈(352、354)，绕所述外部梯度线圈组件的所述外表面放置。
【技术特征摘要】
2011.06.30 US 61/503,401;2011.07.15 US 13/183,6471.一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈器件(304)，所述梯度线圈器件包括内部梯度线圈组件(324)；外部梯度线圈组件(326)，绕所述内部梯度线圈组件放置并具有外表面；以及有源力平衡线圈(352、354)，绕所述外部梯度线圈组件的所述外表面放置。2.根据权利要求1所述的梯度线圈器件，其中所述有源力平衡线圈(352、354)配置为消除施加到所述内部梯度线圈组件(324)和所述外部梯度线圈组件(326)的径向力。3.根据权利要求1所述的梯度线圈器件，其中所述有源力平衡线圈(352、354)由传导材料组成。4.根据权利要求2所述的梯度线圈器件，其中所述有源力平衡线圈(352、354)在所述外部梯度线圈组件的所述外表面上的位置基于所述内部梯度线圈组件和所述外部梯度线圈组件上的力分布。5.根据权利要求1所述的梯度线圈器件，其中所述外部梯度线圈组件(326)还包括第一端(344)和第二端(346)，以及所述有源力平衡线圈包括绕所述外部梯度线圈组件的所述第一端放置的第一有源力平衡线圈(352)和绕所述外部梯度线圈组件的所述第二端放置的第二有源力平衡线圈(354)。6.根据权利要求5所述的梯度线圈器件，其中所述第一有源力平衡线圈(352)配置为消除施加到所述外部梯度线圈组件的所述第一端(344)的径向力。7.根据权利要求5所述的梯度线圈器件，其中所述第二有源力平衡线圈(354)配...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·K·基丹，T·J·黑文斯，江隆植，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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