[实用新型]磁共振成像用的自屏蔽梯度线圈

说明书

技术领域

本实用新型属于磁共振成像技术领域，具体涉及一种用于永磁体磁共振成像用的自屏蔽梯度线圈。

背景技术

目前磁共振成像（MRI）系统的发展方向是提高成像速度，以最短的时间获得具有优良分辨率、信噪比和所需特征对比度的图像。在磁共振成像系统中，对样品空间定位的过程是通过在成像序列中施加频率编码和相位编码的梯度磁场来实现的。理论上为了使空间位置与频率和相位之间有良好的对应关系，要求梯度磁场产生的磁场必须是已知和精确的。对精确度的描述有空间精确度-线性度和时间精确度-响应时间，响应时间受电流源和外部涡流影响，电流源不属于梯度线圈设计范围内，涡流的消除属于自屏蔽线圈的设计范畴。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种空间利用率高，响应时间快的磁共振成像用的自屏蔽梯度线圈。

本实用新型的自屏蔽梯度线圈在磁共振成像（MRI）系统中位置如图1所示。图中，最外部为永磁体磁扼1，永磁体磁扼1内部为永磁体磁钢2，永磁体磁钢2内部附有为永磁体极靴3，在永磁体极靴3之间为本实用新型的自屏蔽梯度线圈4，自屏蔽梯度线圈4的内部为成像空间5。 

本实用新型的自屏蔽梯度线圈4，从内到外依次由内屏蔽线圈7、主梯度线圈6、和外屏蔽线圈8三组线圈组成。所述自屏蔽梯度线圈4的截面为类似草帽的sinc函数波浪形特形曲面，如图3所示；在接近永磁体极靴3的面为定义为峰点，接近成像空间5的面定义为谷点。所述主梯度线圈6置于峰点附近，内屏蔽线圈7和外屏蔽线圈8置于谷点处；主梯度线圈6为顺时针旋转（左旋），内屏蔽线圈7和外屏蔽线圈8为逆时针旋转（右旋），使得产生的梯度场在成像空间内高线形分布，在线圈外磁场较小，被屏蔽。由于外部磁场被屏蔽使得外部金属的涡流很小，从而提高响应时间。

本实用新型的梯度线圈具有如下特性：高空间利用效率（80%-95%）、高线性度(非线性0.7%-0.02%)和自屏蔽性（响应时间10μS-110μS）。目前梯度线圈线性度在直径75%利用空间非线性度为5%响应时间120uS。本实用新型在间隙95%利用空间中非线性度为0.7%涡流响应时间20μS，在直径85%利用空间中非线性度为0.02%响应时间20μ S。

附图说明

图1为本实用新型的梯度线圈在磁共振系统中的位置。 

图2为本实用新型的梯度线圈的俯视图。

图3为本实用新型的梯度线圈的侧视图。

图4为实施方式俯视图方案的尺寸。

图5为实施方式侧视图方案的尺寸。

图中标号：1为永磁体磁扼，2为永磁体磁钢，3为永磁体极靴，4为梯度线圈，5为成像空间，6为主梯度线圈，7为内屏蔽线圈，8为外屏蔽线圈。             

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步描述本本实用新型。

实施例：梯度线圈4为类似草帽的sinc函数的波浪形特形曲面，中心峰点间距为500mm。谷点间距为490mm，谷点直径为350mm，第二峰点间距为493mm，第二峰点直径f为800mm。 

梯度线圈采用厚度为1mm铜板雕刻而成。内屏蔽线圈7具体形状：为中径（平均直径）200mm 、匝数10圈的逆时针螺旋线，其宽度为50mm。外屏蔽线圈8具体形状：为中径800mm 、匝数6圈的逆时针螺旋线，其宽度为50mm。主梯度线圈6具体形状：为中径400mm 匝数10圈顺时针螺旋线，其宽度30mm。本线圈在电流100A时产生5mT/m的梯度场，涡流响应时间为20μs。